[发明专利]用于储能应用的高表面积低结构炭黑

权利要求书

1.包括电极或其部分的储能器件，其中所述电极包含具有以下性质的炭黑：

a)约600m²/g-约2100m²/g的氮BET表面积(BET)；

b)约(-2.8+(b*BET))-约(108+(b*BET))的单位为mL/100g的CDBP值，其中b为0.087且BET以m²/g表示；和

c)至少约0.820+q*BET的表观密度(ρ，g/cm³)，其中q=-2.5x10^-4，所述表观密度在200kgf/cm²的压缩力(P)下对干炭黑粉末测得。

2.权利要求1的储能器件，其中所述炭黑具有以下性质：

a)约8-约100nm的平均初级粒径；和

b)约8-约500nm的平均炭黑粒径。

3.权利要求1的储能器件，其中所述电极具有约50微米或更低的厚度。

4.权利要求1的储能器件，其中所述电极具有约10微米或更低的厚度。

5.权利要求1的储能器件，其中所述电极进一步包括不同于所述炭黑的第二炭黑。

6.权利要求1的储能器件，包括电化学双层电容器(EDLC)，所述电化学双层电容器包括第一和第二电极、以及包含所述第一和第二电极的腔室，所述第一和第二电极中的每一个均包含所述炭黑，且所述炭黑彼此相同或不同，其中，对于所述EDLC的电极，所述EDLC具有至少约80法拉/g的重量电容，且对于所述腔室，所述EDLC具有至少约20法拉/g的重量电容。

7.权利要求1的储能器件，包括具有至少约10F/mL电容的EDLC腔室。

8.权利要求1的储能器件，其中所述电极具有约0.30g/cc-约0.90g/cc的电极密度。

9.权利要求1的储能器件，其中所述炭黑具有约50mL/100g-约300mL/100g的CDBP值。

10.权利要求1的储能器件，其中所述炭黑进一步具有一种或多种以下性质：

a)约8nm-约100nm的平均初级粒径；

b)约8nm-约500nm的平均聚集体粒径；

c)约1000mg/g-约2200mg/g的碘数值；

d)0-约4%的挥发物百分数；

e)0-约3%的灰分百分数；

f)约5ppm-约120ppm的325目筛残留物(最大)；

g)0-约0.2%的含硫量；和

h)0-约8%的水分百分数。

11.权利要求12的储能器件，其中所述炭黑具有所述性质a)-h)中的至少四种。

12.权利要求1的储能器件，其中所述炭黑具有附着的至少一种有机基团。

13.权利要求1的储能器件，其中所述炭黑具有附着的至少一种有机基团，所述有机基团包括芳基或烷基，其中所述芳基或烷基直接附着到所述炭黑上。

14.权利要求1的储能器件，其中所述炭黑具有附着的至少一种有机基团，所述有机基团包括电子给体基团、电子受体基团、或者这两者。

15.权利要求1的储能器件，其中该储能器件是电化学双层电容器(EDLC)。

16.权利要求1的储能器件，其中该储能器件是电池或燃料电池。

17.权利要求1的储能器件，其中该储能器件是赝电容器或非对称型电化学电容器。

18.权利要求1的储能器件，其中该储能器件是电池与电化学电容器的混杂体。