[发明专利]金属箔材用作钇离子混合超级电容器负极、钇离子混合超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种能够与钇离子合金化/去合金化作用的金属箔材同时作为负极活性材料和负极集流体在钇离子混合超级电容器中的应用，钇离子存在于钇离子混合超级电容器的电解液中。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述金属箔材为锡、铝、铜、铁、锌、镍、钛、锰、镁、锑、钇、锂、钠或钾中任意一种的金属；

或为至少包含锡、铝、铜、铁、锌、镍、钛、锰、镁、锑、钇、锂、钠或钾中任意一种的合金；

或为至少包含锡、铝、铜、铁、锌、镍、钛、锰、镁、锑、钇、锂、钠或钾中任意一种的复合物。

3.一种钇离子混合超级电容器，其特征在于，包括正极、负极、介于正极和负极之间的隔膜以及电解液；

所述正极包括正极集流体和正极材料，所述正极材料的活性物质为能够可逆地吸附、脱附电解液中阴离子的碳素材料；

所述负极为能够与钇离子合金化/去合金化作用的的金属箔材；

所述电解液包括钇盐和非水溶剂。

4.根据权利要求3所述的钇离子混合超级电容器，其特征在于，所述负极为锡、铝、铜、铁、锌、镍、钛、锰、镁、锑、钇、锂、钠或钾中任意一种的金属；

或为至少包含锡、铝、铜、铁、锌、镍、钛、锰、镁、锑、钇、锂、钠或钾中任意一种的合金；

或为至少包含锡、铝、铜、铁、锌、镍、钛、锰、镁、锑、钇、锂、钠或钾中任意一种的复合物。

5.根据权利要求3所述的钇离子混合超级电容器，其特征在于，所述碳素材料包括颗粒活性炭、粉末活性炭、石墨烯、中间相碳微球、三维有序介孔碳球、活性炭纤维、活性炭毡、活性炭布、模板骨架碳、碳化物衍生炭、碳纳米管、炭气凝胶、玻态炭、纳米木炭和炭泡沫中的一种或多种；

优选地，所述正极集流体为铝、铜、铁、锡、锌、镍或钛中任意一种的金属；

或为至少包含铝、铜、铁、锡、锌、镍或钛中任意一种的合金；

或为至少包含铝、铜、铁、锡、锌、镍或钛中任意一种的复合物。

6.根据权利要求3－5任一项所述的钇离子混合超级电容器，其特征在于，所述正极材料包括60～95wt％的正极材料活性物质、2～30wt％的导电剂和3～10wt％的粘结剂；

优选地，导电剂为导电炭黑、导电碳球、导电石墨、碳纳米管、导电碳纤维、石墨烯或还原氧化石墨烯中的一种或多种；

优选地，粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、SBR橡胶或聚烯烃类中的一种或多种。

7.根据权利要求3－5任一项所述的钇离子混合超级电容器，其特征在于，所述电解液中钇盐的浓度为0.1～10mol/L，优选0.1～2mol/L；

优选地，所述钇盐包括氯化钇、氟化钇、硫酸钇、碳酸钇、磷酸钇、硝酸钇、二氟草酸硼酸钇、焦磷酸钇、十二烷基苯磺酸钇、十二烷基硫酸钇、柠檬酸三钇、偏硼酸钇、硼酸钇、钼酸钇、钨酸钇、溴化钇、亚硝酸钇、碘酸钇、碘化钇、硅酸钇、木质素磺酸钇、六氟磷酸钇、草酸钇、铝酸钇、甲基磺酸钇、醋酸钇、重铬酸钇、六氟砷酸钇、四氟硼酸钇、高氯酸钇、双三氟甲烷磺酰亚胺钇或三氟甲磺酸钇中的一种或多种。