[发明专利]钇离子双电层电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种钇离子双电层电容器，其特征在于，包括正极、负极以及介于所述正极与所述负极之间的隔膜和电解液；所述电解液为包含钇盐的溶液。

2.根据权利要求1所述的钇离子双电层电容器，其特征在于，所述电解液包括电解质和溶剂，所述电解质的浓度为0.1-10mol/L，优选为0.1-2mol/L；

优选地，所述电解质包括氯化钇、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、三氟甲烷磺酰亚胺钇或三氟甲磺酸钇中的任一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的钇离子双电层电容器，其特征在于，所述正极包括用于吸附和脱附阴离子的正极活性材料，所述负极包括用于吸附和脱附钇离子的负极活性材料；

优选地，所述正极活性材料和所述负极活性材料均为含碳材料。

4.根据权利要求3所述的钇离子双电层电容器，其特征在于，所述含碳材料包括活性炭、石墨烯、中间相碳微球、三维有序介孔碳球、粉末活性炭、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、纳米木炭或炭泡沫中的任一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1或2所述的钇离子双电层电容器，其特征在于，所述正极包括正极集流体和正极材料，按重量百分比计，所述正极材料包括60-95％的正极活性材料、2-30％的导电剂和3-10％粘结剂；

优选地，所述正极集流体包括金属箔片；

优选地，所述金属箔片中的金属选自铝、铜、锡、锌、铅、锑、镉、金、铋或锗中的任意一种或至少任一种的合金或至少包括任意一种金属的复合材料；

优选地，所述负极包括负极集流体和负极材料，按重量百分比计，所述负极材料包括60-95％的负极活性材料、2-30％的导电剂和3-10％粘结剂；

优选地，所述负极集流体包括金属箔片；

优选地，所述金属箔片中的金属选自铝、铜、锡、锌、铅、锑、镉、金、铋或锗中的任意一种或至少任一种的合金或至少包括任意一种金属的复合材料。

6.根据权利要求5所述的钇离子双电层电容器，其特征在于，所述导电剂包括导电炭黑、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任一种或至少两种的组合；

优选地，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、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任一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1或2所述的钇离子双电层电容器，其特征在于，所述电解液中的溶剂包括有机溶剂或离子液体；

优选地，所述有机溶剂包括酯类、砜类、醚类、腈类有机溶剂中的任一种或至少两种的组合；

优选地，所述离子液体包括咪唑类、哌啶类、吡咯类、季铵类或酰胺类离子液体中的任一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求1或2所述的钇离子双电层电容器，其特征在于，所述电解液包括添加剂；

优选地，所述添加剂的质量分数为0.1-20％，优选为2-5％；

优选地，所述添加剂包括酯类、砜类、醚类、腈类和烯烃类有机添加剂中的任一种或至少两种的组合。

9.根据权利要求1-3任一项所述的钇离子双电层电容器，其特征在于，所述隔膜包括多孔聚丙烯薄膜、多孔聚乙烯薄膜、多孔复合聚合物薄膜、玻璃纤维纸或多孔陶瓷隔膜中的任一种或至少两种的组合。

10.一种权利要求1-9任一项所述的钇离子双电层电容器的制备方法，其特征在于，将正极、负极、隔膜和电解液进行组装，得到所述钇离子双电层电容器。