[发明专利]一种Al掺杂MnO2电极材料的制备及宽电压窗口柔性超电器件的构筑

权利要求书

1.一种Al掺杂MnO₂电极材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

称取0.372g Mn(AC)₂▪4H₂O以及0.0378-0.0756g乙酸铝，加入48ml 5%氨水中超声搅拌，离心收集絮状物，向所得絮状物中加入去离子水搅拌均匀，加入0.724g L-酪氨酸，滴加0.1M NaOH溶液调节体系pH=10.4，转入高压釜中150℃水热反应12h，离心洗涤，50℃干燥后放入管式炉中还原退火，洗涤，冷冻干燥，获得Al掺杂MnO₂电极材料；

还原退火的温度为260-310℃，时间为30min，升温速率为10℃/min。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

锰源Mn(AC)₂▪4H₂O和铝源乙酸铝同时加入氨水中，超声搅拌时间为30min。

3.利用权利要求1或2所述方法制备得到的Al掺杂MnO₂电极材料构筑宽电压窗口柔性超级电容器，其特征在于：

以Al掺杂MnO₂电极材料作为正极材料，以AC作为负极材料，利用Na₂SO₄凝胶和KOH凝胶两种凝胶电解质分别作为正负极电解质，外加阳离子隔膜，组装得到宽电压窗口的柔性超级电容器。

4.根据权利要求3所述的宽电压窗口柔性超级电容器，其特征在于所述Na₂SO₄凝胶是通过如下方法制备获得：

将5g PVA在搅拌下溶于100ml去离子水中，90℃搅拌3h，溶液变得澄清，自然冷却至室温后，缓慢滴加20g 1M Na₂SO₄溶液，搅拌均匀。

5.根据权利要求3所述的宽电压窗口柔性超级电容器，其特征在于所述KOH凝胶是通过如下方法制备获得：

将5g PVA在搅拌下溶于50ml去离子水中，90℃搅拌3h，溶液变得澄清，自然冷却至室温后，缓慢滴加20g 1M KOH溶液，搅拌均匀。

6.根据权利要求4或5所述的宽电压窗口柔性超级电容器，其特征在于：

Na₂SO₄凝胶、KOH凝胶分别涂覆在电极材料表面，组装成器件增大电压窗口；涂敷凝胶后的电极在60℃烘箱中的干燥时间为3-5min，干燥获得具有粘性的膜，更好的组装器件，降低电阻。

7.根据权利要求3所述的宽电压窗口柔性超级电容器，其特征在于：

器件正负极活性物质负载比为：m₊ ：m_- =0.1-10：1。