[发明专利]一种长寿命锰基水系混合锌离子电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种长寿命锰基水系混合锌离子电容器，其特征在于：包括锰基正极、电解液、锌片负极、设置于正负极之间的隔膜及壳体，其中：所述锰基正极为Mn₃O₄/C纳米片阵列复合结构；所述电解液由可溶性锌盐、可溶性钠盐与去离子水组成；所述Mn₃O₄/C纳米片阵列复合结构，采用如下方法制得：先对碳布进行预处理，然后采用电化学沉积工艺在预处理后的碳布表面生长Mn₃O₄纳米片阵列；电沉积结束后，利用去离子水反复清洗，最后室温自然干燥即可。

2.根据权利要求1所述的长寿命锰基水系混合锌离子电容器，其特征在于：碳布预处理工艺具体如下：将裁剪好的空碳布浸泡于浓硝酸中，在60～100℃条件下恒温浸泡1～2h，浸泡结束后将碳布取出，利用无水乙醇和去离子水反复清洗，最后干燥，备用。

3.根据权利要求1所述的长寿命锰基水系混合锌离子电容器，其特征在于：所述电化学沉积采用的电镀液包括锰盐、硫酸钠和去离子水，其中：所述锰盐和硫酸钠的浓度相同。

4.根据权利要求3所述的长寿命锰基水系混合锌离子电容器，其特征在于：所述锰盐为乙酸锰、硫酸锰或氯化锰中的任一种。

5.根据权利要求3所述的长寿命锰基水系混合锌离子电容器，其特征在于：所述电镀液中锰盐的浓度为0.05～0.2mol/L。

6.根据权利要求1所述的长寿命锰基水系混合锌离子电容器，其特征在于：所述电化学沉积工艺是在室温、恒电位条件下电沉积10～30min；或者使用线性循环伏安法在0～1.3V的电位窗口下以50～100mV/s的扫描速率循环20～50圈，得到目标产物。

7.根据权利要求6所述的长寿命锰基水系混合锌离子电容器，其特征在于：所述恒电位法采用的沉积电位为-2.5～-1.3V。

8.根据权利要求1所述的长寿命锰基水系混合锌离子电容器，其特征在于：所述可溶性锌盐为硫酸锌、硝酸锌、氯化锌中的任一种；所述可溶性钠盐为硫酸钠、硝酸钠、氯化钠中的任一种。

9.权利要求1～8任一项所述长寿命锰基水系混合锌离子电容器的制备方法，其特征在于：具体是将锰基正极、锌片负极和隔膜组装入壳体，注入电解液，封装即可。