[发明专利]废旧锌-锰干电池碳包的用途有效
申请号: | 201811111476.7 | 申请日: | 2018-09-23 |
公开(公告)号: | CN109346740B | 公开(公告)日: | 2020-08-25 |
发明(设计)人: | 班青;盖利刚;栾振红;郭秀梅 | 申请(专利权)人: | 齐鲁工业大学 |
主分类号: | H01M6/52 | 分类号: | H01M6/52;H01G11/26;H01G11/30;H01G11/86 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 250353 山东省济*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 废旧 干电池 用途 | ||
1.一种废旧锌-锰干电池碳包的用途,用于混合式超级电容器正极工作电极材料;
其特征在于,所述正极工作电极,以回收的锌-锰干电池碳包为活性物质,聚偏氟乙烯为粘合剂,乙炔黑为导电剂,将三者在N-甲基吡咯烷酮中混合、研磨、调成糊状物,将糊状物均匀涂覆在集流体上,真空干燥,得正极工作电极;
所述的回收的锌-锰干电池碳包,通过下列步骤制备:
a.将废旧锌-锰干电池拆解,将碳包与其它组分分开;
b.将碳包粉末转移至无水乙醇溶液中,室温下搅拌1-2h;固液分离,得固体A;
c.将固体A转移至蒸馏水中,室温下搅拌1-2h;固液分离,乙醇洗涤固体2-3次,得固体B;
d.将固体B干燥,得回收的锌-锰干电池碳包。
2.一种废旧锌-锰干电池碳包的用途,用于制造混合式超级电容器;
所述混合式超级电容器的制备方法为,将正极工作电极和负极工作电极按涂有活性物质的一面相对叠合,正、负极之间加隔膜,使隔膜饱和吸附电解液,密封,得混合式超级电容器;其中,正极工作电极,以回收的锌-锰干电池碳包为活性物质,聚偏氟乙烯为粘合剂,乙炔黑为导电剂,将三者在N-甲基吡咯烷酮中混合、研磨、调成糊状物,将糊状物均匀涂覆在集流体上,真空干燥,得正极工作电极;
所述的回收的锌-锰干电池碳包,通过下列步骤制备:
a.将废旧锌-锰干电池拆解,将碳包与其它组分分开;
b.将碳包粉末转移至无水乙醇溶液中,室温下搅拌1-2h;固液分离,得固体A;
c.将固体A转移至蒸馏水中,室温下搅拌1-2h;固液分离,乙醇洗涤固体2-3次,得固体B;
d.将固体B干燥,得回收的锌-锰干电池碳包;
以氮掺杂碳包覆磷酸钛钠为活性物质,聚偏氟乙烯为粘合剂,乙炔黑为导电剂,将三者在N-甲基吡咯烷酮中混合、研磨、调成糊状物,将糊状物均匀涂覆在集流体上,真空干燥,得负极工作电极;
所述的氮掺杂碳包覆磷酸钛钠的制备步骤如下:
h.将钛酸酯溶解于无水乙醇与丁醇的混合溶液中,得溶液D;
i.将钠盐、植酸溶解于蒸馏水中,得溶液E;
j.搅拌下,将溶液E加入到溶液D中,室温下搅拌1-3h,得混合液F;
k.搅拌下,将水性聚氨酯的水溶液加入到混合液F中,室温下搅拌1-2h,得混合液G;
l.将混合液G进行固液分离,得固体H;
m.将固体H干燥,然后在惰性气体氛中热处理,得氮掺杂碳包覆磷酸钛钠。
3.一种正极工作电极,包括
活性物质,以回收的锌-锰干电池碳包为活性物质,
粘合剂,聚偏氟乙烯为粘合剂,
导电剂,乙炔黑为导电剂,
集流体;将活性物质、粘合剂、导电剂三者在N-甲基吡咯烷酮中混合、研磨、调成糊状物,糊状物均匀涂覆在集流体上并真空干燥;
所述的回收的锌-锰干电池碳包,通过下列步骤制备:
a.将废旧锌-锰干电池拆解,将碳包与其它组分分开;
b.将碳包粉末转移至无水乙醇溶液中,室温下搅拌1-2h;固液分离,得固体A;
c.将固体A转移至蒸馏水中,室温下搅拌1-2h;固液分离,乙醇洗涤固体2-3次,得固体B;
d.将固体B干燥,得回收的锌-锰干电池碳包。
4.如权利要求3所述的正极工作电极,其特征在于,活性物质、聚偏氟乙烯、乙炔黑的质量比为80:(5-10):(15-10);活性物质在正极上的浓度为1.5-3mg/cm2;
所述集流体为石墨纸、铜箔、泡沫镍或不锈钢丝网;所述的真空干燥,干燥条件为:温度为80-120℃,时间为8-12h,真空度为0.09-0.1MPa。
5.一种混合式超级电容器,包括:
如权利要求 3或4所述的正极工作电极;
负极工作电极;
隔膜,位于正极工作电极和负极工作电极之间;隔膜的一面贴合正极工作电极的活性物质层,隔膜的另一面贴合负极工作电极的活性物质层;且隔膜饱和吸附电解液。
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