[發(fā)明專利]一種地聚物基超級(jí)電容器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110490636.9
• 申請(qǐng)日: 2021-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN113436907B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘一帆;鄺文輝;張大康;張玉露;鄧波;周光星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東至道先進(jìn)土木工程材料技術(shù)研究有限公司
• 主分類號(hào): H01G11/56
• 分類號(hào): H01G11/56;H01G11/74;H01G11/10;H01G11/30;H01G11/24;H01G11/84
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 李素蘭;何鍵云

1.一種地聚物基超級(jí)電容器，其特征在于，包括地聚物基體、金屬電極和電容器導(dǎo)線，所述金屬電極設(shè)于地聚物基體內(nèi)，所述電容器導(dǎo)線穿過(guò)地聚物基體并與金屬電極形成導(dǎo)電連接，所述地聚物基體由導(dǎo)電漿料制成，所述導(dǎo)電漿料包括改性粉煤灰、改性堿激發(fā)劑和離子增強(qiáng)劑，

所述改性粉煤灰由普通粉煤灰、NaOH和NaHCO₃制成，

所述改性堿激發(fā)劑由硅鐵粉和硅酸鉀水溶液制成，所述離子增強(qiáng)劑由氯化鋰和氟化鈉制成；

所述地聚物基體中含有預(yù)設(shè)數(shù)量的自由離子，可定向移動(dòng)產(chǎn)生電流；

所述地聚物基體中設(shè)有互相連接貫通的微孔隙，所述微孔隙中存在孔隙水溶液，所述孔隙水溶液中含有預(yù)設(shè)數(shù)量的可自由移動(dòng)的離子，所述孔隙水溶液為激發(fā)改性粉煤灰剩下的硅酸鉀溶液成。

2.如權(quán)利要求1所述的地聚物基超級(jí)電容器，其特征在于，按重量份算，所述導(dǎo)電漿料包括56~64份改性粉煤灰、28~32份硅酸鉀水溶液、3~5份硅鐵粉、1~3份氯化鋰和1~3份氟化鈉。

3.如權(quán)利要求1~2任一項(xiàng)所述的地聚物基超級(jí)電容器，其特征在于，所述改性粉煤灰的制備方法，包括：

S11、制備改性溶液，所述改性溶液由NaOH溶液和NaHCO₃溶液組成；

S12、將改性溶液加入到普通粉煤灰中，攪拌均勻、靜置，得到混合液；

S13、將混合液烘干和焙燒，得到改性粉煤灰。

4.如權(quán)利要求3所述的地聚物基超級(jí)電容器，其特征在于，NaOH溶液和NaHCO₃溶液的濃度分別為0.7~1.5mol/L，NaOH溶液的體積：NaHCO₃溶液的體積=（2~5）:1。

5.如權(quán)利要求4所述的地聚物基超級(jí)電容器，其特征在于，改性溶液的質(zhì)量：普通粉煤灰的質(zhì)量=（8~15）：1。

6.如權(quán)利要求1所述的地聚物基超級(jí)電容器，其特征在于，所述硅酸鉀水溶液的模數(shù)為1.8~2.3，濃度為48%~52%；

所述硅鐵粉的含硅量為90%~95%，細(xì)度為300~400目。

7.如權(quán)利要求1所述的地聚物基超級(jí)電容器，其特征在于，所述金屬電極包括正極金屬和負(fù)極金屬，所述電容器導(dǎo)線包括正極電容器導(dǎo)線和負(fù)極電容器導(dǎo)線，所述正極電容器導(dǎo)線與正極金屬連接，所述負(fù)極電容器導(dǎo)線與負(fù)極金屬連接。

8.如權(quán)利要求1所述的地聚物基超級(jí)電容器，其特征在于，所述地聚物基超級(jí)電容器的能量密度為16~20 W?h/kg。

9.一種如權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的地聚物基超級(jí)電容器的制備方法，其特征在于，包括：

制備導(dǎo)電漿料；

將金屬電極置于模具中，并將電容器導(dǎo)線連接到金屬電極上；

將導(dǎo)電漿料分n次澆筑到模具中，并讓電容器導(dǎo)線伸出導(dǎo)電漿料，n≥1；

養(yǎng)護(hù)若干天后，得到所述地聚物基超級(jí)電容器。