[發明專利]一種不對稱超級電容器及其制備方法

有效

• 申請號: 202111093800.9
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN113921294B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 江奇;陳兵;盧曉英
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H01G11/46
• 分類號: H01G11/46;H01G11/58;H01G11/86
• 代理公司: 成都玖和知識產權代理事務所(普通合伙) 51238
• 代理人: 胡琳梅

1.一種不對稱超級電容器，其特征在于，包括正極極片、負極極片和電解液，所述電解液介于所述正極極片和負極極片之間的隔膜，所述正極極片的活性材料為δ-MnO₂，所述負極極片的活性材料為WO₃和rGO的復合材料，其中，所述WO₃和rGO的質量比值范圍為：50-5:1。

2.根據權利要求1所述的一種不對稱超級電容器，其特征在于，所述δ-MnO₂的制備方法為：取KMnO₄和H₂C₂O₄·2H₂O溶于濃硫酸稀釋液中，攪拌至完全溶解后，控制溫度為120-260℃，反應24-2h水熱合成得到δ-MnO₂；

其中，濃硫酸與水的體積比為1:200-2000，濃硫酸與KMnO₄的摩爾比為1:4-30，草酸與KMnO₄的摩爾比為1:1-10。

3.根據權利要求2所述的一種不對稱超級電容器，其特征在于，水熱合成得到的δ-MnO₂經自然冷卻至室溫，使用去離子水和/或無水乙醇沖洗數次后，80℃下干燥。

4.根據權利要求1所述的一種不對稱超級電容器，其特征在于，所述WO₃和rGO的復合材料的制備方法為：取摩爾比為1:0.5-5的Na₂WO₄·2H₂O和NaCl溶于水中，充分混合，調節溶液的pH至2，然后添加GO，充分混合，控制溫度為120-260℃反應36-2h水熱合成得到；

其中，所述Na₂WO₄·2H₂O和水的摩爾比為1:100-5000；所述Na₂WO₄·2H₂O與GO的質量比為206-8:1。

5.根據權利要求4所述的一種不對稱超級電容器，其特征在于，所述GO制備成GO溶液后添加，所述GO溶液的濃度為1-20mg·mL^-1。

6.根據權利要求4所述的一種不對稱超級電容器，其特征在于，所述充分混合的方法為使用超聲處理進行充分混合。

7.根據權利要求2或4所述的一種不對稱超級電容器，其特征在于，所述水熱合成的容器為PPL水熱釜。

8.根據權利要求1所述的一種不對稱超級電容器，其特征在于，所述電解液為水系電解液。

9.一種制備不對稱超級電容器的方法，其特征在于，使用扣式電池殼組裝ASC，0.5-5mol·L^-1的Na₂SO₄作為電解液，以無紡布作為隔膜，裁剪權利要求1-8任一項所述的正極極片和負極極片，至所述正極極片直徑為15mm，所述負極極片直徑為16mm，組裝扣式ASC，最后使用液壓封口機進行密封。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述正極極片和負極極片的制備方法均為：按質量比為9-6:0.5-2:0.5-2稱取電極活性材料、乙炔黑和PVDF，研磨、混勻，并滴加NMP，持續研磨得到均勻的電極漿料；將所述電極漿料均勻涂覆在干凈平整的石墨紙上，恒溫干燥去除NMP，再移入真空干燥箱內以60-160℃干燥24-4h。