[发明专利]一种双电层电容器电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种双电层电容器电极材料，所述的双电层电容器电极材料为高能钽混合电容器阴极片，为以钽基二氧化钌（RuO₂）为基体的复合材料阴极片；所述复合材料阴极片包括基础钽片，在钽片的表面覆盖有一层由氧化钌和氧化钽与其它金属氧化物混合形成的多种金属氧化物层。

2.如权利要求1所述的双电层电容器电极材料，其特征在于，所述的多种金属氧化物层是氧化钌、氧化钽和活性炭与氧化铜、氧化钾、氧化锰中一种以上多金属氧化物混合的，且通过化学浸渍处理所形成的多金属氧化物层。

3.如权利要求2所述的双电层电容器电极材料，其特征在于，所述的氧化铜、氧化钾、氧化锰的含量比为任意比例，最佳比例是氧化铜、氧化钾、氧化锰的比为2：1：0.5。

4.如权利要求3所述的双电层电容器电极材料，其特征在于，所述的多种金属氧化物层的材料质量百分含量为：氧化钌48%~88%，氧化钽10%~50%，活性炭1%~4%；氧化铜、氧化锰、氧化钾中的一种或多种金属氧化物1%~5%，应理解的是，本发明所述高能钽混合电容器阴极片含有氧化铜、氧化钾、氧化锰中的一种或多种金属氧化物，一种或多种金属氧化物之间的配比不作要求，各组分总量为100%，用厚度为0.05mm~0.12mm，纯度大于99.9%的钽片作为基片构成的RuO₂-Ta₂O₅/Ta阴极片。

5.一种制作权利要求1所述的双电层电容器电极材料的制备方法，其特征在于，所述双电层电容器电极材料制备方法的步骤为：

A、钽片制备

1）用厚度为0.05mm~0.12mm，纯度大于99.9%的钽箔经线切割或冲压加工成型，得到所需的特定外形及尺寸的钽片； 

B、钽片处理

2）对步骤1所制备的钽片进行打磨粗化、抛光，碱液除油，化学抛光、清洗和烘干；

C、溶液制备

3）将三氯化钌水合物（RuCl₃·xH₂O）粉末溶解于醚类溶剂，RuCl₃·xH₂O浓度为0.1mol/L~5mol/L；

4）将五氧化二钽(Ta₂O₅)粉末按步骤3配制好的溶液总量的质量百分比1%~30%加入到按步骤3配制好的溶液中； 

5）将活性炭粉末按步骤3配制好的溶液总量的质量百分比1%~4%加入到按步骤4配制好的溶液中；

6）将氧化铜、氧化钾、氧化锰、无水硫酸铜、高锰酸钾中的一种或多种金属化合物粉末，按步骤3配制好溶液的质量百分比1%~5%加入到按步骤5配制好的溶液中；此处应理解的是，本发明所述双电层电容器电极材料制备方法加入氧化铜、氧化钾、氧化锰、无水硫酸铜、高锰酸钾中的一种或多种金属化合物粉末，一种或多种金属化合物粉末之间的配比不作要求；

7）将纤维素醚按步骤3配制好的溶液的质量百分比1%~3%加入到按步骤6配制好的溶液中，优选的纤维素醚有羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或羧甲基纤维素；

8）用磁力搅拌仪将按步骤7配制好的溶液搅拌均匀；

D、浸渍、烘干

9）将按步骤2处理好的钽片快速地浸入按步骤8调配好的溶液中，浸入后应快速地提出，将钽片提出后应短暂停留，待多余溶液流走，然后将附着溶液的钽片送入烘干炉内进行烘干，烘干温度为100℃~200℃，时间为5min~30min，烘干时间到即完成一个浸渍、烘干循环，按上述方法循环处理3次~12次；

E、高温热处理

10）将按步骤9处理完成的钽片送入高温热处理烘箱进行高温保温处理，温度为260℃~380℃，时间为30min~120min，高温热处理完成后自然冷却，得到本发明所述用于高能钽混合电容器的RuO₂-Ta₂O₅/Ta阴极片。

6.如权利要求5所述的双电层电容器电极材料制备方法，其特征在于，所述的步骤9的快速地浸入按步骤7调配好的溶液中是指将完成步骤2处理的钽片随即在1-15秒内投入步骤8调配好的溶液中，并在浸渍1-20秒后迅速提出，将钽片在空中停留5-15秒钟，待多余溶液流走后，再将附着溶液的钽片进行烘干处理。