[发明专利]一种地聚物基超级电容器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种地聚物基超级电容器及其制备方法，地聚物基超级电容器包括地聚物基体、金属电极和电容器导线，所述金属电极设于地聚物基体内，所述电容器导线穿过地聚物基体并与金属电极形成导电连接，所述地聚物基体由导电浆料制成，所述导电浆料包括改性粉煤灰、改性碱激发剂和离子增强剂，所述改性粉煤灰由普通粉煤灰、NaOH和NaHCO₃制成，所述改性碱激发剂由硅铁粉和硅酸钾水溶液制成，所述离子增强剂由氯化锂和氟化钠制成；所述地聚物基体中含有预设数量的自由离子，可定向移动产生电流。本发明的地聚物基超级电容器，结构简单，不再需要离子渗透膜，由具有储电功能的地聚物基体制成。

技术领域

本发明涉及地聚物基超级电容器技术领域，尤其涉及一种地聚物基超级电容器及其制备方法。

背景技术

地聚物基超级电容器有时也称为“双电层电容器”，在外加电源作用下，电容器两极板间的离子在电场下定向移动，聚集在电极表面，取下外加电源后，与用电器相连，离子在电势作用下定向移动产生电流。

现有的地聚物基超级电容器采用高比表面积的多孔材料如活性炭作为电极，两个电极浸入电解液中，中间用离子渗透膜隔开以防止电接触。充电状态下，电解液中阴离子和阳离子分别移向正极和负极，进而在电极-电解液的界面形成两个双电层，离子的分离也导致整个单元组件中存在一个电位差。

目前没有地聚物基体制成的地聚物基超级电容器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种地聚物基超级电容器，不再需要离子渗透膜，由具有储电功能的地聚物基体制成。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种地聚物基超级电容器，可用作建筑材料。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种地聚物基超级电容器的制备方法，工艺简单，不再需要离子渗透膜，由具有储电功能的地聚物基体制成。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种地聚物基超级电容器，包括地聚物基体、金属电极和电容器导线，所述金属电极设于地聚物基体内，所述电容器导线穿过地聚物基体并与金属电极形成导电连接，所述地聚物基体由导电浆料制成，所述导电浆料包括改性粉煤灰、改性碱激发剂和离子增强剂，所述改性粉煤灰由普通粉煤灰、NaOH和NaHCO₃制成，所述改性碱激发剂由硅铁粉和硅酸钾水溶液制成，所述离子增强剂由氯化锂和氟化钠制成；

所述地聚物基体中含有预设数量的自由离子，可定向移动产生电流。

作为上述方案的改进，所述地聚物基体中设有互相连接贯通的微孔隙，所述微孔隙中存在孔隙水溶液，所述孔隙水溶液中含有预设数量的可自由移动的离子，所述孔隙水溶液为激发改性粉煤灰剩下的硅酸钾溶液。

作为上述方案的改进，按重量份算，所述导电浆料包括56～64份改性粉煤灰、28～32份硅酸钾水溶液、3～5份硅铁粉、1～3份氯化锂和1～3份氟化钠。

作为上述方案的改进，所述改性粉煤灰的制备方法，包括：

S11、制备改性溶液，所述改性溶液由NaOH溶液和NaHCO₃溶液组成；

S12、将改性溶液加入到普通粉煤灰中，搅拌均匀、静置，得到混合液；

S13、将混合液烘干和焙烧，得到改性粉煤灰。

作为上述方案的改进，NaOH溶液和NaHCO₃溶液的浓度分别为0.7～1.5mol/L，NaOH溶液的体积：NaHCO₃溶液的体积＝(2～5):1。

作为上述方案的改进，改性溶液的质量：普通粉煤灰的质量＝(8～15)：1。

作为上述方案的改进，所述硅酸钾水溶液的模数为1.8～2.3，浓度为48％～52％；