[發明專利]金屬導電材料用作鑭離子混合超級電容器及其制備方法

有效

• 申請號: 201711440244.1
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN109961960B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 唐永炳;李娜;王蒙
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院;中國科學院大學
• 主分類號: H01G11/06
• 分類號: H01G11/06;H01G11/30;H01G11/32;H01G11/36;H01G11/40;H01G11/62;H01G11/68;H01G11/84;H01G11/86
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種鑭離子混合超級電容器，其特征在于，包括負極、正極、介于正負極之間的隔膜以及電解液；

所述負極為鋅箔；

所述正極包括正極集流體和正極材料；正極材料包括正極活性材料、導電劑和粘結劑；正極活性材料為活性炭，導電劑為導電碳黑、粘結劑為聚偏氟乙烯；正極材料中正極活性材料的質量分數為80%，正極材料中導電劑的質量分數為10%，正極材料中粘結劑的質量分數為10%；

電解液包括電解質和溶劑，所述電解質為鑭鹽，所述鑭鹽為三氟甲磺酸鑭，所述溶劑為二甲基亞砜，所述電解液中電解質的濃度為0.8mol/L；

所述隔膜為玻璃纖維。

2.按照權利要求1項所述的鑭離子混合超級電容器，其特征在于，所述電解液中還包括添加劑；

所述添加劑在所述電解液中的質量分數為0.1-20%；

所述添加劑包括酯類、砜類、醚類、腈類或烯烴類有機添加劑中的一種或至少兩種。

3.按照權利要求2項所述的鑭離子混合超級電容器，其特征在于，所述添加劑在所述電解液中的質量分數為2-5%。

4.按照權利要求2項所述的鑭離子混合超級電容器，其特征在于，所述添加劑包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、1,3-丙磺酸內酯、1,4-丁磺酸內酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、硫酸亞乙酯、亞硫酸乙烯酯、亞硫酸丙烯酯、二甲基亞硫酸酯、二乙基亞硫酸酯、亞硫酸亞乙酯、氯代甲酸甲酯、二甲基亞砜、苯甲醚、乙酰胺、間二氮雜苯、冠醚12-冠-4、冠醚18-冠-6、4-氟苯甲醚、氟代鏈狀醚、二氟代甲基碳酸乙烯酯、三氟代甲基碳酸乙烯酯、氯代碳酸乙烯酯、溴代碳酸乙烯酯、三氟乙基膦酸、溴代丁內酯、氟代乙酸基乙烷、磷酸酯、亞磷酸酯、磷腈、乙醇胺、碳化二甲胺、環丁基砜、1,3-二氧環戊烷、乙腈、長鏈烯烴、碳酸鈉、碳酸鈣、二氧化碳、二氧化硫或碳酸鋰中的一種或至少兩種。

5.一種權利要求1-4任一項所述的鑭離子混合超級電容器的制備方法，其特征在于，將負極、電解液、隔膜以及正極進行組裝，得到鑭離子混合超級電容器。

6.按照權利要求5所述的鑭離子混合超級電容器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a）制備負極：將金屬裁切成所需的尺寸，經表面清洗、干燥后，得到負極；

b）配制電解液：將鑭鹽溶于非水溶劑中，充分混合得到電解液；

c）制備隔膜：將隔膜裁切成所需尺寸，作為隔膜；

d）制備正極：按比例將正極活性材料、導電劑和粘結劑加入溶劑中充分混合形成正極材料漿料；將正極材料漿料均勻涂覆于正極集流體表面，形成正極活性材料層，干燥后壓制并裁切，得到所需尺寸的正極；

將步驟a）得到的負極、步驟b）得到的電解液、步驟c）得到的隔膜以及步驟d）得到的正極進行組裝，得到鑭離子混合超級電容器。