[发明专利]一种聚吡咯-磷钼氧化物超级电容器材料及其制法

说明书

本发明涉及磷钼氧化物超级电容器材料技术领域，且公开了一种聚吡咯‑磷钼氧化物超级电容器材料及其制法，包括以下配方原料：磷钼酸、1,3,6,8‑四(4‑羧基苯)芘、硝酸钴六水合物、吡咯，引发剂。该一种聚吡咯‑磷钼氧化物超级电容器材料及其制法，钴掺杂磷钼氧化物具有稳定正八面锥形结构，提高了磷钼氧化物的电化学稳定性，钴掺杂磷钼氧化物具有良好的电导率和导电性，促进了电荷在电解质和超级电容器之间的传输和迁移，大幅增加了超级电容器的双层电容和赝电容量，聚吡咯具有优异的导电性，在磷钼氧化物的表面形成的导电网络提供了活性位点，促进了磷钼氧化物与电解质之间的电荷传输，提高了超级电容器的电容量和能量密度。

技术领域

本发明涉及磷钼氧化物超级电容器材料技术领域，具体为一种聚吡咯-磷钼氧化物超级电容器材料及其制法。

背景技术

超级电容器是一种介于传统电容器和充电电池之间的新型储能装置，同时具有电容器快速充放电的特性和电池的储能特性，超级电容器在电极与电解质之间形成的双层界面，以此来存储电能和化学能，当电极与电解液接触时，在库仑力和分子间作用力的作用下，使固液界面出现稳定和电流相反的双层电荷，双电层电容器根据电极材料的不同，可以分为碳电极超级电容器、有机聚合物电极超级电容器和金属氧化物超级电容器。

超级电容器通过双电层和氧化还原假电容电荷来储存电能，当外加电压添加到超级电容器上时，极板的正负电极开始存储电荷，电解液与电极间的界面上就会形成相反的正负电荷，正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以极短的间隙排列在相反的位置上，因此电容量非常大，超级电容器的特点主要体现在：功率密度高、循环寿命长、电化学性能、绿色环保等优点，超级电容器可以广泛应用于备用电源、存储再生能量、替代电源等材料中，在交通运输领域、新能源领域、电子领域、电动工具等方面具有非常广阔的发展前景。

但是目前的有机聚合物电极超级电容器电容量较小，并且基体的电化学性能不稳定，导致超级电容器的倍率性能和循环稳定性较差，而金属氧化物超级电容器大多使用贵金属及其氧化物，如Ru，Pt等，这些贵金属获取困难，价格昂贵，大大增加了金属氧化物超级电容器的成本，而非贵金属氧化物如锰氧化物，钴氧化物超级电容器的导电性能较差，抑制了电荷在超级电容器和电解质之间的迁移和传输，降低了超级电容器的比容量和能量密度。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚吡咯-磷钼氧化物超级电容器材料及其制法，解决目前有机聚合物电极超级电容器电容量较小，并且基体的电化学性能不稳定，导致超级电容器的倍率性能和循环稳定性较差的问题，同时又解决了贵金属氧化物超级电容器成本很高，非贵金属氧化物超级电容器的导电性能较差，比容量和能量密度较低的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚吡咯-磷钼氧化物超级电容器材料及其制法，包括以下按重量份数计的配方原料：35-40份磷钼酸、17-20份1,3,6,8-四(4-羧基苯)芘、22-26份硝酸钴六水合物、13-25.5份吡咯，0.5-1份引发剂，制法包括以及以下实验药品：蒸馏水、乙二醇、无水乙醇、稀氢氧化钠溶液。

优选的，所述磷钼酸中H₃PO₄·12MoO₃质量分数≥95％。

优选的，所述1,3,6,8-四(4-羧基苯)芘分子式为C₄₄H₂₈O₈，结构式为

优选的，所述硝酸钴六水合物中Co(NO₃)₂·6H₂O质量分数≥98％。

优选的，所述稀氢氧化钠溶液质量分数为3-8％。

优选的，所述引发剂为过硫酸胺。