[发明专利]一种氯化物电容器正极浆料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氯化物电容器正极浆料及其制备方法，所述氯化物电容器正极浆料由氯化物、高比表面积活性炭、导电剂、粘结剂和溶剂组成；其中，所述氯化物是通过氯气与有机盐反应得到的。本发明通过在电容器正极浆料中，采用将氯气与有机盐反应生成的氯化物作为正极活性物质，从而使制得的电容器拥有较高的比能量，可实现快速充放电，循环寿命长，并且原材料成本低。

技术领域

本发明涉及电容器领域，具体涉及一种电容器正极浆料及其制备方法，尤其涉及一种氯化物电容器正极浆料及其制备方法。

背景技术

随着社会的快速发展，传统能源日渐短缺，人们需要更高效，更环保的能源来替代或补充传统能源，超级电容器作为一种新型的储能元件备受各国重视。超级电容器可以快速充放电，循环寿命长，因此可被广泛地应用到各种电动车辆，电动工具，能量回收，储能系统等。但是超级电容器的自放电较大，储存的能量较少，因此发展高比能，高功率的超级电容器十分必要。混合式电池是一种电池与电容的结合体，具有电池的高比能量，自放电小，以及电容的高功率充放电，循环寿命长等优点，是最近若干年的研究热点。本发明提供的是一种高功率，高比能的超级电容器正极浆料以及该浆料的制备方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明人通过研究发现，在电容器正极浆料中，采用将氯气与有机盐反应生成的氯化物作为正极活性物质时，可以得到低成本，绿色环保，使用安全和比能量高的电容器，从而达到本发明。

在第一方面，本发明提供了一种电容器正极浆料，所述电容器正极浆料由氯化物、高比表面积活性炭、导电剂、粘结剂和溶剂组成。

根据本发明，所述电容器正极浆料按重量份由如下组分组成：

本发明中，所述氯化物在电容器正极浆料中所占的重量份为10-55份，例如可以是10份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份、35份、40份、45份、50份、52份或55份，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

根据本发明，所述氯化物是通过氯气与有机盐反应得到的。

本发明提供的氯化物是作为一种新型的化学体系，以液体的形式存在于电容器的正极活性材料中的。通过将该氯化物添加到正极活性材料中，从而使制得的电容器拥有更高的比能量，可实现快速充放电，延长循环寿命，并且原材料成本低。

根据本发明，所述有机盐的通式表示为[X]⁺Z^-；其中，[X]⁺表示有机阳离子，Z^-表示阴离子。

本发明中所述有机盐是由体积较大的有机阳离子和体积较小的阴离子构成的，此类物质具有很多独特性能，例如物理化学性质稳定、蒸汽压极低而不易挥发、对有机和无机物皆有良好的溶解性以及极性可调控等。

在本发明中，所述有机阳离子可以采用咪唑鎓离子、吡啶鎓离子、吡咯鎓离子、哌啶鎓离子、吗啉鎓离子、季铵盐离子或季膦盐离子中的任意一种或至少两种的组合，例如可以是咪唑鎓离子、吡啶鎓离子、吡咯鎓离子、哌啶鎓离子、吗啉鎓离子、季铵盐离子或季膦盐离子中的任意一种，典型但非限制性的组合为：咪唑鎓离子和吡啶鎓离子；吡啶鎓离子和吡咯鎓离子；吗啉鎓离子、季铵盐离子和季膦盐离子等。

根据本发明，所述有机阳离子优选采用季铵盐离子，其相比其它有机阳离子的优势在于：季铵盐(含有季铵盐离子的有机盐)是一种常用的化学品，其生产工艺成熟，价格低廉，可大规模采购使用。