[发明专利]金属材料用作锌离子水系超级电容器负极及锌离子水系混合超级电容器

权利要求书

1.一种能够沉积锌离子的金属同时作为负极活性材料和负极集流体在锌离子水系混合超级电容器中的应用，锌离子存在于混合超级电容器的电解液中；

所述金属呈多孔状；

所述金属为铝；

所述金属的孔径为200nm；

所述电解液还包括钇盐，电解液中钇盐的浓度为0.01-0.5mol/L。

2.一种锌离子水系混合超级电容器，其特征在于，包括负极、隔膜、正极和电解液；

所述负极为能够沉积锌离子的金属；所述金属呈多孔状；

所述电解液包括锌盐和水；

所述金属为铝；

所述金属的孔径为200nm；

所述电解液还包括钇盐，电解液中钇盐的浓度为0.01-0.5mol/L；

所述钇盐包括三氟甲磺酸钇、六氟硼酸钇、氯化钇、碳酸钇、硫酸钇、硝酸钇、碘酸钇、氟化钇、(三氟甲基磺酰基)亚胺钇或高氯酸钇中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的锌离子水系混合超级电容器，其特征在于，所述正极包括正极材料和正极集流体，所述正极材料包括正极活性材料、导电剂和粘结剂；所述正极活性材料为能够可逆地吸附、脱附电解液中阴离子的碳材料；

所述正极活性材料的质量含量为60%-95%，所述导电剂的质量含量为5%-30%，所述粘结剂的质量含量为5%-10%。

4.根据权利要求2-3任一项所述的锌离子水系混合超级电容器，其特征在于，电解液中锌盐的浓度为0.1-10mol/L；

所述锌盐包括三氟甲磺酸锌、硫酸锌、氯化锌、碳酸锌、硝酸锌、乙酸锌、锰酸锌、(三氟甲基磺酰基)亚胺锌、高氯酸锌、四氟硼酸锌、六氟磷酸锌、六氟砷酸锌或双乙二酸硼酸锌中的至少一种。

5.权利要求2-4任一项所述的锌离子水系混合超级电容器的制备方法，其特征在于，将负极、电解液、隔膜以及正极进行组装即可。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）制备负极：将所需尺寸的金属经表面处理后作为负极备用；

b）配制电解液：将锌盐和钇盐溶于水中，混合均匀得到电解液；

c）制备隔膜：将所需尺寸的多孔聚合物薄膜、无机多孔薄膜或有机/无机复合薄膜作为隔膜；

d）制备正极：将正极活性材料、导电剂和粘结剂制成正极浆料或正极片状材料；再将正极浆料涂覆于正极集流体表面或将正极片状材料压在正极集流体表面，干燥得到所需尺寸的正极；

将步骤a）得到的负极、步骤b）得到的电解液、步骤c）得到的隔膜以及步骤d）得到的正极进行组装，得到锌离子水系混合超级电容器。

7.一种储能系统，其特征在于，包括权利要求2-4任一项所述的锌离子水系混合超级电容器。

8.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求2-4任一项所述的锌离子水系混合超级电容器。