[发明专利]用于赝电容器的阳极活性物质的制备方法

说明书

本公开内容通过使用包含硫代硫酸根离子和硫酸根离子的水溶液合成海胆状的针铁矿氧化铁(α‑FeOOH)，然后热处理以合成具有纳米尺寸的海胆状结构的赤铁矿氧化铁(α‑Fe₂O₃)，提供一种在不施加高温和高压条件下以简单且廉价的工艺制备具有高比电容的用于赝电容器的阳极活性物质的方法，以便提供一种比电容优异的用于赝电容器的阳极。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0118857的权益，该申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。

本公开内容涉及一种用于赝电容器的阳极活性物质的制备方法，更具体地，涉及一种在不施加高温和高压的条件下以简单且廉价的工艺制备具有高比电容的用于赝电容器的阳极活性物质的方法，以及包含该阳极活性物质的用于赝电容器的阳极组合物。

背景技术

电化学电容器通过在电极表面和电解液之间形成双电层来存储电能。在这种情况下，由于电不像电池一样通过化学反应产生，而是仅由双电层产生，因此电化学电容器不会损坏电极本身，因此其寿命几乎是无限的。此外，由于它具有更快的充电和充电时间，因此可以在短时间内存储大量电流。因此，当需要高功率时这种装置是重要的储电单元。

特别地，近来对兼具高能量密度和高功率的能量存储装置的需求已经增长。作为一种比常规电容器具有更高的能量密度且比常规锂离子电池具有更高的功率的能量存储装置，正在研究超级电容器。

这些超级电容器根据它们不同的能量存储机制可以简单地分成双电层电容器(EDLC)和赝电容器。特别地，当前使用的二次电池，例如锂离子电池和锂聚合物电池，相对于高容量(单位重量)具有低功率。为了解决二次电池的低功率，基于碳材料表面上的电化学现象开发了EDLC(双电层电容器)。因为没有通过电子转移引起的氧化-还原反应，因此EDLC的功率和稳定性优异，但它的容量低，使得它仅应用到有限的领域中。

为了克服基于碳材料的EDLC的低容量，正在对通过在纳米结构的表面上发生法拉第反应存储电荷的赝电容器进行积极地研究。特别地，赝电容器使用另外的氧化还原反应可以表现出更大的比电容。因此，对利用在电极/电解液界面处的可逆的氧化-还原反应的赝电容器已经进行了各种研究。关于赝电容器的阴极物质，例如对混合有过渡金属(例如，镍、钴、锰或钌)的氧化物和氢氧化物已经进行了各种研究。然而，对赝电容器的阳极物质的研究进行的相对较少，因此，持续需要开发用于具有高容量的非对称赝电容器的阳极物质。

特别地，作为适合用作赝电容器的电极材料的物质，就高活性而言，具有纳米级精细结构和微米级最终粒径的多级结构的物质由于大的比表面积和优异的加工性为人所知。这些多级的纳米物质通常需要高温和高压条件下的水热合成或模板合成。然而，这些工艺由于稳定性和工艺成本在实际的商业化中具有局限性。

因此，持续需要一种通过在溶液相中反应而不是在高温和高压条件下进行水热合成来容易地制备用作赝电容器的电极材料的多级纳米物质的方法。

发明内容

技术问题

本公开内容提供一种比电容优异的用于赝电容器的阳极活性物质在不施加高温和高压的条件下的制备方法。

本公开内容还提供一种包含通过上述方法制备的阳极活性物质的用于赝电容器的阳极组合物。

技术方案