[发明专利]一种含有带电荷导电纳米颗粒的多孔碳复合电极及其制备和应用

权利要求书

1.一种不对称电容器脱盐装置，电容器脱盐装置包括第一电极和第二电极；待脱盐溶液设置于第一和第二电极之间；其中第一电极和第二电极为多孔碳复合电极，其特征在于：多孔碳复合电极包括多孔碳和导电颗粒添料，其中导电颗粒占电极材料总重量的10％～50％，导电颗粒的粒径为0.01～10微米；

其中第一电极中含有带正电的导电纳米颗粒，所述带正电的导电纳米颗粒包括氧化铁、氧化锆、氧化钒、氧化钛中的一种或几种，或表面修饰有阳离子基团的半导体金属氧化物、石墨烯、碳纳米管的一种或几种混合；

第二电极中含有带负电的导电纳米颗粒，所述带负电的导电纳米颗粒包括氧化锌、氧化锰、氧化钨、氧化硅、氧化锡中的一种或几种，或表面修饰有阴离子基团的半导体金属氧化物、石墨烯、碳纳米管中的一种或几种混合。

2.根据权利要求1所述的一种不对称电容器脱盐装置，其特征在于：所述多孔碳材料为活性炭、碳纤维、碳气凝胶、碳布、有序介孔碳中的一种或几种；所述多孔碳材料中含有粘结剂。

3.根据权利要求2所述的一种不对称电容器脱盐装置，其特征在于：所述粘结剂为聚四氟乙烯PTFE、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种不对称电容器脱盐装置，其特征在于：阳离子基团为伯胺基、仲胺基、叔胺基、季胺基中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种不对称电容器脱盐装置，其特征在于：阴离子基团为磺酸基、硼酸基、羧酸基、磷酸基中一种或几种。

6.一种如权利要求1-5任一所述不对称电容器脱盐装置的制备方法，其特征在于：用于不对称电容器脱盐装置的多孔碳复合电极的制备方法，包括：

将多孔碳材料与粘结剂机械搅拌，打浆形成浆液；将导电颗粒和浆液混匀，得到混合物；将混合物涂布或辊压于基底上，晾干，得到多孔碳复合电极；

或者，将多孔碳材料和粘结剂机械搅拌，打浆形成浆液；将浆液涂布或辊压于基底上，模塑形成多孔碳电极；将导电颗粒分散于乙醇或水中，制备分散液，涂布或旋喷于多孔碳电极表面，晾干，得到多孔碳复合电极。

7.根据权利要求6所述的一种不对称电容器脱盐装置的制备方法，其特征在于：所述基底为钛、不锈钢、石墨、导电塑料中的一种。