[发明专利]用于具有大孔电极的活性碳超级电容器的方法、装置和系统在审
申请号: | 201780085673.3 | 申请日: | 2017-12-20 |
公开(公告)号: | CN110300736A | 公开(公告)日: | 2019-10-01 |
发明(设计)人: | 理查德·B·卡内尔;黄智娟;李梦萍;马赫·F·艾尔-卡迪 | 申请(专利权)人: | 加利福尼亚大学董事会 |
主分类号: | C02F1/469 | 分类号: | C02F1/469 |
代理公司: | 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 | 代理人: | 殷爽 |
地址: | 美国加*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 氧化还原 电解质 碳基电极 超级电容器 存储装置 高能量 活性碳 微通道 能量存储装置 亚铁氰化物 铁氰化物 电极 大孔 刻划 制造 激光 | ||
1.一种电极,其包括集流体和包括活性碳布的活性碳基材,其中所述活性碳基材包括一个或多个通道。
2.如权利要求1所述的电极,其中所述集流体包括铝、镍、铜、铂、铁、钢、石墨、碳布或它们的任何组合。
3.如权利要求1或权利要求2所述的电极,其中所述一个或多个通道具有约50纳米至约500微米的孔径。
4.如权利要求1-3中任一项所述的电极,其中所述电极具有至少约50mF/cm2的面积比电容。
5.如权利要求1-4中任一项所述的电极,其中所述电极具有至少80F/g的重量比电容。
6.如权利要求1-5中任一项所述的电极,其中所述电极具有至少约0.1g/cm3的堆积密度。
7.一种形成激光刻划的活性碳电极的方法,其包括:
a)将活性碳基材浇铸在具有碳基涂层的集流体上,以形成基于活性碳的电极;以及
b)将激光束朝向所述基于活性碳的电极引导以在所述基于活性碳的电极中刻划一个或多个通道,以形成所述激光刻划的活性碳电极。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述激光束具有约375纳米至约10微米的波长。
9.如权利要求7或权利要求8所述的方法,其中所述激光束具有约0.01W至约100W的功率。
10.如权利要求7-9中任一项所述的方法,其中所述活性碳基材包括活性碳、活性炭、活性碳布、活性碳纤维、活性玻璃碳、活性碳纳米泡沫、活性碳气凝胶或它们的任何组合。
11.如权利要求7-10中任一项所述的方法,其中所述集流体包括铝、镍、铜、铂、铁、钢、石墨、碳布或它们的组合。
12.如权利要求7-11中任一项所述的方法,其中所述一个或多个通道具有约50纳米至约500微米的孔径。
13.如权利要求7-12中任一项所述的方法,其中所述激光刻划的活性碳电极具有至少约50mF/cm2的面积比电容。
14.如权利要求7-13中任一项所述的方法,其中所述激光刻划的活性碳电极具有至少约80F/g的重量比电容。
15.如权利要求7-14中任一项所述的方法,其中所述激光刻划的活性碳电极具有至少约0.1g/cm3的堆积密度。
16.一种超级电容器,其包括:
a)第一电极;
b)第二电极;以及
c)电解质;
其中所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括集流体和活性碳基材,并且其中所述活性碳基材包括一个或多个通道。
17.如权利要求16所述的超级电容器,其中所述活性碳基材包括活性碳、活性炭、活性碳布、活性碳纤维、活性玻璃碳、活性碳纳米泡沫、活性碳气凝胶或它们的组合。
18.如权利要求16或权利要求17所述的超级电容器,其中所述集流体包括铝、镍、铜、铂、铁、钢、石墨、碳布或它们的组合。
19.如权利要求16-18中任一项所述的超级电容器,其中所述一个或多个通道具有约50纳米至约500微米的孔径。
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