[发明专利]一种含钛的超级电容器的电极材料及超级电容器

权利要求书

1.含钛的超级电容器的电极材料，其特征在于：由以下方法制备得到：

A、将TiO2、聚乙二醇、溶剂搅拌均匀，超声混合后，将溶剂蒸干，得混合物固体，混合物固体在氨气流中经程序升温法氮化，得粗TiN，粗TiN经钝化、干燥，得纳米TiN；

B、将步骤A所得纳米TiN与乙炔黑、聚偏二氟乙烯混合，再滴加N-甲基吡咯烷酮和无水乙醇，配成膏状物，把膏状物均匀地涂敷于集流体上，然后经真空干燥、压制，得含钛的超级电容器的电极材料。

2.根据权利要求1所述的含钛的超级电容器的电极材料，其特征在于：步骤A中，所述TiO2和聚乙二醇的质量比为1：0.1～0.2；所述溶剂为去离子水或乙醇。

3.根据权利要求1所述的含钛的超级电容器的电极材料，其特征在于：步骤A中，所述超声混合的时间为15～20分钟；步骤A中，所述将溶剂蒸干的温度为60～100℃。

4.根据权利要求1所述的含钛的超级电容器的电极材料，其特征在于：步骤A中，所述程序升温法氮化的操作为：将混合物固体置于石英管中，然后将石英管置于管式电阻炉中，在升温前先以1.5～3mL/s流速通入NH3，将石英管内空气除净，然后升温至600～800K，再以0.5～3K/min升温速率升到1000～1300K，恒温1.5～3h后，在NH3气氛中冷却至室温并保持6～18小时。

5.根据权利要求1～4任一项所述的含钛的超级电容器的电极材料，其特征在于：步骤A中，所述钝化的操作为：将粗TiN置于O2含量为0.5～1.5％的N2气氛中钝化6～18小时。

6.根据权利要求1所述的含钛的超级电容器的电极材料，其特征在于：步骤B中，所述TiN、乙炔黑和聚偏二氟乙烯的质量比为90～70：10：5。

7.根据权利要求6所述的含钛的超级电容器的电极材料，其特征在于：步骤B中，所述集流体为钛片或泡沫镍；当步骤B中，集流体为钛片时，所述真空干燥的温度为373K～473K，时间为1～4小时；步骤B中，当集流体为泡沫镍时，所述真空干燥的的温度为100℃～120℃，时间为10～15h。

8.根据权利要求1～7任一项所述的含钛的超级电容器的电极材料，其特征在于：步骤B中，所述压制的压力为6～10MPa。

9.超级电容器，其特征在于：由以下方法制备得到：

取两片质量相同的权利要求1～8任一项所述的含钛的超级电容器的电极材料作为电极片，中间放置隔膜，加入电解液，组成超级电容器。

10.根据权利要求9所述的超级电容器，其特征在于：所述隔膜为聚丙烯膜，隔膜纸，无纺布或高分子半透膜；所述电解液为1～3mol/L的H2SO4溶液。