[发明专利]一种二茂铁基超级电容器

说明书

本发明公开一种二茂铁基超级电容器，所述二茂铁基超级电容器包括工作电极、参比电极和对电极，及电解质，其中，所述工作电极采用二茂铁基碳纳米管制备而成。本发明利用二茂铁基碳纳米管极佳的氧化还原特性和亲水性，将其可以作为超级电容器的电极材料，制成一种新型超级电容器，从而大大提高超级电容器的电化学性能。

技术领域

本发明涉及超级电容器技术领域，尤其涉及一种二茂铁基超级电容器。

背景技术

超级电容器(Supercapacitors，简称SCs)作为一种大功率补偿和储能装置，既具有快速的充放电能力、长循环寿命又具有高安全性，是一种新型高效储能器件。碳纳米管作为一种常见的碳基材料，在超级电容器中有广泛的应用。但通常碳纳米管的比表面积较低，其作为双电层电容器电极材料的比电容一般小于100F·g^-1，且充放电效率不高、存在自放电现象、易团聚等，不能很好满足实际需求。所以需要对碳纳米管进行修饰改性，提高其电化学性能。

二茂铁是一种具有π键型夹心结构的金属有机配合物，其具有极佳的氧化还原特性，因此二茂铁衍生物常被作为氧化还原基质制备成修饰电极用于研制电化学及生物传感器。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种二茂铁基超级电容器，旨在解决现有碳纳米管作为超级电容器电极材料，电化学性能较低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种二茂铁基超级电容器，包括工作电极、参比电极和对电极，及电解质，其中，所述工作电极采用二茂铁基碳纳米管(CNT-COFc)制备而成，所述二茂铁基碳纳米管的化学结构式如下所示：

所述的二茂铁基超级电容器，其中，所述工作电极的制备方法包括步骤：称取二茂铁基碳纳米管，添加粘接剂和导电剂，调成糊状，压合在载体上，烘烤制得二茂铁基碳纳米管电极。

所述的二茂铁基超级电容器，其中，所述工作电极的制备方法具体包括步骤：

称取5mg的二茂铁基碳纳米管，添加1mg的粘接剂和1mg的导电剂，调成糊状，压合在载体上，100℃下烘烤10h制得二茂铁基碳纳米管电极。

所述的二茂铁基超级电容器，其中，所述粘接剂为60wt％聚四氟乙烯水溶液。

所述的二茂铁基超级电容器，其中，所述导电剂为乙炔黑。

所述的二茂铁基超级电容器，其中，所述载体为泡沫镍片。

所述的二茂铁基超级电容器，其中，所述泡沫镍片的尺寸大小为1cm×5cm。

所述的二茂铁基超级电容器，其中，所述参比电极为Ag/AgCl，所述对电极为Pt丝，所述电解质为Na₂SO₄。

有益效果：本发明所述二茂铁基碳纳米管具有极佳的氧化还原特性和亲水性，其作为超级电容器电极材料，可以大大提高超级电容器的电化学性能。

附图说明

图1为实施例1中CNT-COFc的合成反应式。

图2为实施例1中CNT和CNT-COFc在干燥空气氛中的TG对比图。

图3A为实施例1中水滴在CNT(A)上的横截面视图。

图3B为实施例1中水滴在CNT-COFc(B)上的横截面视图。

图4A为实施例1中CNT(A)的SEM图。

图4B为实施例1中CNT-COFc(B)的SEM图。