[发明专利]一种超级电容器用氧化锡锑/氧化钬/氧化铟锡复合电极材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超级电容器用氧化锡锑/氧化钬/氧化铟锡电极材料及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：1）将基底在稀盐酸中浸泡，再反复清洗；然后将基底恒温干燥处理；2）将氧化锡锑、氧化钬和聚偏氟乙烯混合溶于溶剂中，得到溶液A；将氧化铟锡、氧化钬和聚偏氟乙烯混合溶于溶剂中，得到溶液B；在超声作用下将溶液A和B超声剥离分散；3）取溶液A分次注加于基底上，注加后干燥，然后取溶液B分次注加于所述初级电极材料，然后干燥，得到所述复合电极材料。所述复合电极材料具有优异的电化学性能，且循环10000圈后电容仍能够保留原来的79%以上，库伦效率仍接近98%以上。

技术领域

本发明属于超级电容器技术领域，具体涉及一种超级电容器用氧化锡锑/氧化钬/氧化铟锡复合电极材料及其制备方法。

技术背景

超级电容器作为一种新型的储能装置，具有绿色、环保、充电时间短、功率密度大、循环性能好、使用寿命长等优点，近20多年来成为研究热点，人们也在不断探索电容器与电池混合体的“超级电池”。超级电容器按储能形式不同分为双电层电容、赝电容和混合式电容，与电池相比，超级电容器虽然功率密度较大，但能量密度低于硅、锂等电池，影响其性能的因素主要有电极材料、电解质和隔膜等，其中限制其性能的首要因素为电极材料。超级电容器电极材料主要包含过渡金属氧化物、导电聚合物、氮化物、硫化物、MOF、COF以及碳材料等，近年来，采用同类电极材料重组或不同类电极材料组合来提高材料电容性能的研究屡见不鲜，同时非组合型的新型电极材料也随不同科技领域的进步逐步出现，因此，采用重组现有材料合成高性能的电极材料或开发新型的电极材料成为当下研究热点和难点。

金属氧化物作为超级电容器的重要电极材料，其利用电极表面二维空间上快速的法拉第效应以及离子的欠电位吸附和脱附进行能量存储和输出，可达很高的比电容。虽然过渡金属氧化物电极材料能达较高的比电容，但现有金属氧化物大多其导电性能较差、循环性能不稳定、工作电压较低，从而限制了其在超级电容器上的进一步应用。

发明内容

由鉴于此，本发明为克服上述不足，提供一种超级电容器用氧化锡锑/氧化钬/氧化铟锡复合电极材料及其制备方法，通过利用氧化锡锑与氧化钬形成分散系后首先在基底上附着，制备氧化锡锑/氧化钬初级电极材料，然后通过将氧化铟锡/氧化钬分散在氧化锡锑初级电极材料即可获得氧化锡锑/氧化钬/氧化铟锡复合电极材料。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种超级电容器用氧化锡锑/氧化钬/氧化铟锡复合电极材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）基底材料预处理

首先，将基底在稀盐酸中浸泡，再用去离子水反复清洗；然后将清洗后的基底进行恒温干燥处理；

（2）制备氧化锡锑/氧化钬和氧化铟锡/氧化钬溶液

将氧化锡锑、氧化钬和聚偏氟乙烯混合溶于溶剂中，得到溶液A；在超声作用下将溶液A超声剥离分散；将氧化铟锡、氧化钬和聚偏氟乙烯混合溶于溶剂中，得到溶液B；在超声作用下将溶液B超声剥离分散；

（3）制备氧化锡锑/氧化钬/氧化铟锡复合电极材料

将经过步骤（1）处理的基底材料于加热环境中固定，取溶液A分次注加于步骤（1）处理后的基底上，待注加完成后干燥处理，得到氧化锡锑/氧化钬初级电极材料；取溶液B分次注加于氧化锡锑/氧化钬初级电极材料上，待注加完成后干燥处理，得到所述氧化锡锑/氧化钬/氧化铟锡复合电极材料。

更优选地，所述步骤（1）中其特征在于：所述基底为泡沫镍或泡沫铜。

更优选地，所述步骤（1）中其特征在于：浸泡时间为10-60s，干燥温度为40-60℃，干燥时间为2-6 h。