[發明專利]金屬箔材用作釔離子混合超級電容器負極、釔離子混合超級電容器及其制備方法

在審

• 申請號: 201711440151.9
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN109961964A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 唐永炳;周小燕;王蒙
• 申請（專利權）人: 深圳中科瑞能實業有限公司
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/32;H01G11/62;H01G11/84;H01G11/86
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳嘯寰

1.一種能夠與釔離子合金化/去合金化作用的金屬箔材同時作為負極活性材料和負極集流體在釔離子混合超級電容器中的應用，釔離子存在于釔離子混合超級電容器的電解液中。

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述金屬箔材為錫、鋁、銅、鐵、鋅、鎳、鈦、錳、鎂、銻、釔、鋰、鈉或鉀中任意一種的金屬；

或為至少包含錫、鋁、銅、鐵、鋅、鎳、鈦、錳、鎂、銻、釔、鋰、鈉或鉀中任意一種的合金；

或為至少包含錫、鋁、銅、鐵、鋅、鎳、鈦、錳、鎂、銻、釔、鋰、鈉或鉀中任意一種的復合物。

3.一種釔離子混合超級電容器，其特征在于，包括正極、負極、介于正極和負極之間的隔膜以及電解液；

所述正極包括正極集流體和正極材料，所述正極材料的活性物質為能夠可逆地吸附、脫附電解液中陰離子的碳素材料；

所述負極為能夠與釔離子合金化/去合金化作用的的金屬箔材；

所述電解液包括釔鹽和非水溶劑。

4.根據權利要求3所述的釔離子混合超級電容器，其特征在于，所述負極為錫、鋁、銅、鐵、鋅、鎳、鈦、錳、鎂、銻、釔、鋰、鈉或鉀中任意一種的金屬；

或為至少包含錫、鋁、銅、鐵、鋅、鎳、鈦、錳、鎂、銻、釔、鋰、鈉或鉀中任意一種的合金；

或為至少包含錫、鋁、銅、鐵、鋅、鎳、鈦、錳、鎂、銻、釔、鋰、鈉或鉀中任意一種的復合物。

5.根據權利要求3所述的釔離子混合超級電容器，其特征在于，所述碳素材料包括顆粒活性炭、粉末活性炭、石墨烯、中間相碳微球、三維有序介孔碳球、活性炭纖維、活性炭氈、活性炭布、模板骨架碳、碳化物衍生炭、碳納米管、炭氣凝膠、玻態炭、納米木炭和炭泡沫中的一種或多種；

優選地，所述正極集流體為鋁、銅、鐵、錫、鋅、鎳或鈦中任意一種的金屬；

或為至少包含鋁、銅、鐵、錫、鋅、鎳或鈦中任意一種的合金；

或為至少包含鋁、銅、鐵、錫、鋅、鎳或鈦中任意一種的復合物。

6.根據權利要求3－5任一項所述的釔離子混合超級電容器，其特征在于，所述正極材料包括60～95wt％的正極材料活性物質、2～30wt％的導電劑和3～10wt％的粘結劑；

優選地，導電劑為導電炭黑、導電碳球、導電石墨、碳納米管、導電碳纖維、石墨烯或還原氧化石墨烯中的一種或多種；

優選地，粘結劑為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、SBR橡膠或聚烯烴類中的一種或多種。

7.根據權利要求3－5任一項所述的釔離子混合超級電容器，其特征在于，所述電解液中釔鹽的濃度為0.1～10mol/L，優選0.1～2mol/L；

優選地，所述釔鹽包括氯化釔、氟化釔、硫酸釔、碳酸釔、磷酸釔、硝酸釔、二氟草酸硼酸釔、焦磷酸釔、十二烷基苯磺酸釔、十二烷基硫酸釔、檸檬酸三釔、偏硼酸釔、硼酸釔、鉬酸釔、鎢酸釔、溴化釔、亞硝酸釔、碘酸釔、碘化釔、硅酸釔、木質素磺酸釔、六氟磷酸釔、草酸釔、鋁酸釔、甲基磺酸釔、醋酸釔、重鉻酸釔、六氟砷酸釔、四氟硼酸釔、高氯酸釔、雙三氟甲烷磺酰亞胺釔或三氟甲磺酸釔中的一種或多種。