[发明专利]一种偶氮苯基超级电容器

说明书

本发明公开一种偶氮苯基超级电容器，所述偶氮苯基超级电容器包括工作电极、参比电极和对电极，及电解质，其中，所述工作电极的材料为偶氮苯基复合物Azo‑Cn，所述偶氮苯基复合物Azo‑Cn的结构式如下所示：。本发明利用偶氮苯基复合物Azo‑Cn极佳的氧化还原特性和亲水性，将其可以作为超级电容器的电极材料，制成一种新型超级电容器，从而大大提高超级电容器的电化学性能。

技术领域

本发明涉及超级电容器技术领域，尤其涉及一种偶氮苯基超级电容器。

背景技术

在近几年，超级电容器作为一种新型储能装置备受人们关注。其具有高功率密度、大比电容、循环寿命长等特点，与锂离子电池构成优势互补的两大类储能材料。一般而言，超级电容器分为双电层电容器和赝电容器。与双电层电容器相比，赝电容器由于其存在法拉第反应而具有更高的比电容和能量密度，使得其更具吸引力。MnO₂是一种最常见的赝电容器电极材料，因为其具有非常高的比电容(1370F/g)、环境友好、成本低等特征。但是MnO₂的低电导率(10^-5-10^-6S·cm^-1)使得它的倍率不高。为了进一步改善赝电容器的性能，开发出基于快速反应、电子传导性能优异、循环寿命高、高能量密度的赝电容电极新材料对高性能超级电容器的发展意义重大。

偶氮苯是一种由氮氮双键连接着两个苯环的分子，其具有良好的光致异构特性和氧化还原特性，因此偶氮苯基衍生物常被作为氧化还原基质制备成修饰电极用于研制电化学及生物传感器。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种偶氮苯基超级电容器，旨在解决现有超级电容器电化学性能仍较低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种偶氮苯基超级电容器，包括工作电极、参比电极和对电极，及电解质，其中，所述工作电极的材料为偶氮苯基复合物Azo-Cn，所述偶氮苯基复合物Azo-Cn的结构式如下所示：

所述的偶氮苯基超级电容器，其中，所述偶氮苯基复合物Azo-Cn的制备方法包括步骤：将等摩尔的化合物1和化合物2分别溶解在70℃热水中，然后在搅拌下将化合物2的水溶液逐滴滴加到化合物1的水溶液中至体系不再产生沉淀为止，过滤，洗涤，干燥，得到粗产物，再用无水乙醇对所述粗产物进行重结晶即得到所述偶氮苯基复合物Azo-Cn；

所述化合物1的结构式如下所示：

所述化合物2的结构式如下所示：其中n＝8，12，16。

所述的偶氮苯基超级电容器，其中，所述工作电极的制备方法包括步骤：称取偶氮苯基复合物Azo-Cn，添加导电剂和粘接剂，调成糊状，压合在载体上，烘烤制得所述工作电极。

所述的偶氮苯基超级电容器，其中，所述工作电极的制备方法具体包括步骤：

称取1mg的偶氮苯基复合物Azo-Cn，添加4mg的导电剂和1mg的粘接剂，调成糊状，压合在载体上，100℃下烘烤5h制得所述工作电极。

所述的偶氮苯基超级电容器，其中，所述粘接剂为60wt％聚四氟乙烯水溶液。

所述的偶氮苯基超级电容器，其中，所述导电剂为乙炔黑。

所述的偶氮苯基超级电容器，其中，所述载体为泡沫镍片。

所述的偶氮苯基超级电容器，其中，所述泡沫镍片的尺寸大小为1cm×5cm。

所述的偶氮苯基超级电容器，其中，所述参比电极为Ag/AgCl，所述对电极为Pt丝，所述电解质为Na₂SO₄。