[发明专利]基于氧化钴及氧化钌的混合式超级电容器及其制造方法

权利要求书

1.一种基于氧化钴及氧化钌的混和式超级电容器，其特征在于，所述混合式电容器的结构为氧化钴阳极，氢氧化钾水性电解液和氧化钌阴极密封在不锈钢外壳或工程塑料外壳内构成圆柱型或方型结构；具有蓄电池的高储能特性和电容器的高功率特点的氧化钴/氧化钌混和式超级电容器。

2.根据权利要求1所述基于氧化钴及氧化钌的混和式超级电容器，其特征在于，所述阳极结构为将电化学法制备的氧化钴活性物质沉积在多孔发泡镍基体上形成，并在发泡镍基体上连接带状镍集流体；其阳极裁切成为长方形。

3.根据权利要求1所述基于氧化钴及氧化钌的混和式超级电容器，其特征在于，所述阳极结构还为在多孔发泡镍上附着碳纳米管、羰基镍混合浆料构成基体结构，利用电化学方法将氧化钴沉积在上面，最终形成的阳极结构是氧化钴-碳纳米管-羰基镍构成的复合阳极。

4.根据权利要求1所述基于氧化钴及氧化钌的混和式超级电容器，其特征在于，所述阴极为将化学法制备的氧化钌活性物质刮涂粘附在多孔发泡镍基体上形成，并在发泡镍基体上连接带状镍集流体；其阴极裁切成为长方形。

5.根据权利要求1所述基于氧化钴及氧化钌的混和式超级电容器，其特征在于，所述电解液由溶质和溶剂组成，溶质为氢氧化钾；溶剂为水溶液；电解液浓度为6mol/L～1mol/L，浓度越大，电解液导电率越高。

6.一种基于氧化钴及氧化钌的混和式超级电容器的制造方法，所述制作方法为将连接好集流体的阳极、隔膜、阴极依次叠加，制成电极芯，该电极芯中阳极、阴极集流体分别与顶盖正极、负极连接后放置在外壳内，或阳极与顶盖正极相连而外壳作为负极，灌注水性电解液，通过焊接或压封方式完成电容器密封；其特征在于，

所述阳极制造工艺采用电化学法制备的纳米氧化钴作为原料，发泡多孔镍作为基体，将电解液为0.9molCo(NO₃)₂以及0.075molNaNO₃溶于500ml乙醇和水的混合液中配制而成，其中无水乙醇和去离子水的体积比为1∶1；采用双电极恒流阴极还原法制备氧化钴，电解池的阳极为纯钴，阴极为多孔发泡镍，控制恒定电解电流强度为1A/dm²，电解沉积时间为4小时，在发泡镍结构中电化学生产氧化钴。电解反应完成后取出电极，用去离子水反复洗涤后于空气气氛80℃条件下干燥1小时；

所述阴极的制备为将化学法制备的氧化钌活性物质刮涂粘附在多孔发泡镍基体上形成，(改为：所述阴极通过将化学法制备的氧化钌活性物质刮涂在多孔发泡镍基体上制备而成)所述氧化钌活性物质的制造为：以RuCl₃水溶液作为反应前驱体，与碳酸氢铵NH₄HCO₃反应合成Ru(HCO₃)₃，然后将Ru(HCO₃)₃在240℃条件下加热分解脱水获得RuO₂，具体作法称取0.2mol RuCl₃，溶于200mL去离子水中，得到棕黑色的RuCl₃溶液，称取0.6mol碳酸氢铵NH₄HCO₃，将其溶解于200mL去离子水中搅拌均匀，缓慢的滴加到棕黑色的RuCl₃溶液中并不断搅拌，静置几分钟，生成的黑色颗粒并沉在反应器底部，将上述溶液进行真空抽滤，并用去离子水清洗以彻底去除杂质，最后将得到的黑粉末在80℃下烘干得到Ru(HCO₃)₃粉状活性物质，将Ru(HCO₃)₃粉末于240℃条件下加热分解脱水获得RuO₂。