[發明專利]一種非對稱超級電容器及其制備方法

有效

• 申請號: 201711016021.2
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107887173B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 張易寧;方建輝;王維;陳素晶;劉永川;苗小飛;陳遠強;張祥昕;程健;林嵩岳;馮文豆;林長新;李達祿;李歆;薛熙來
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: H01G11/32
• 分類號: H01G11/32;H01G11/34;H01G11/86
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

1.一種超級電容器用的非對稱修飾碳基電極對，其特征在于，一電極包含至少一種酚類化合物、集流體和所述集流體表面的碳活性材料，另一電極包含至少一種醌類化合物、集流體和所述集流體表面的碳活性材料；其中，含有酚類化合物的電極為正電極，含有醌類化合物的電極為負電極；

所述醌類化合物選自9,10-蒽醌磺酸鈉、1,4-二羥基蒽醌磺酸鈉、1,4-萘醌磺酸鈉、1,2-萘醌磺酸鈉或2,6-萘醌磺酸鈉中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的非對稱修飾碳基電極對，其特征在于，所述集流體為石墨片、鉑箔、碳纖維布、石墨膠帶、石墨烯膜中的至少一種；

所述碳活性材料選自活性炭、石墨烯、碳納米管、碳纖維、泡沫碳中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的非對稱修飾碳基電極對，其特征在于，所述酚類化合物選自雙酚化合物和/或單酚化合物。

4.根據權利要求3所述的非對稱修飾碳基電極對，其特征在于，所述雙酚化合物選自苯二酚、鹵化苯二酚、雙酚A或其衍生物中的一種或多種；所述單酚化合物選自苯酚和/或溴化苯酚。

5.根據權利要求4所述的非對稱修飾碳基電極對，其特征在于，所述苯二酚選自對苯二酚、間苯二酚、鄰苯二酚中的一種或多種；

所述鹵化苯二酚中的鹵素選自F、Cl、Br或I。

6.根據權利要求3所述的非對稱修飾碳基電極對，其特征在于，所述雙酚化合物的兩個酚羥基處于對位。

7.根據權利要求6所述的非對稱修飾碳基電極對，其特征在于，所述雙酚化合物選自對苯二酚和/或溴化對苯二酚。

8.一種權利要求1-7任一項所述的超級電容器用的非對稱修飾碳基電極對的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

將碳活性材料涂覆于集流體之上，并浸漬于含有至少一種酚類化合物的溶液中，得到一個電極，該電極作為正電極；

將碳活性材料涂覆于集流體之上，并浸漬于含有至少一種醌類化合物的溶液中，得到另一個電極，該電極作為負電極。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述浸漬的時間為12h以上。

10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述含有至少一種酚類化合物的溶液的濃度為0.001mol L^-1-0.1mol L^-1；所述含有至少一種醌類化合物的溶液的濃度為0.001mol L^-1-0.1mol L^-1。

11.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述含有至少一種酚類化合物的溶液與含有至少一種醌類化合物的溶液的濃度比為10:1～1:10。

12.一種超級電容器，其特征在于，所述超級電容器包含權利要求1-7任一項所述的非對稱修飾碳基電極對，其中，含有酚類化合物的電極為正電極，含有醌類化合物的電極為負電極。

13.根據權利要求12所述的超級電容器，其特征在于，所述超級電容器還包含電解液或凝膠電解質。

14.根據權利要求13所述的超級電容器，其特征在于，所述電解液為酸性電解液，所述凝膠電解質為酸性凝膠電解質。

15.根據權利要求14所述的超級電容器，其特征在于，所述酸性電解液為硫酸、磷酸或鹽酸。

16.根據權利要求12-15任一項所述的超級電容器，其特征在于，所述超級電容器為鈕扣式超級電容器或柔性固態超級電容器。