[发明专利]基于金属酞菁-碳纳米管复合材料的超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种制备基于金属酞菁-碳纳米管复合材料的超级电容器的方法，其特征在于，包括：

(1)将纳米金属酞菁粉末、碳纳米管与溶剂混合，得到悬浮液；对所述悬浮液进行干燥，得到金属酞菁-碳纳米管复合材料；

(2)将所述金属酞菁-碳纳米管复合材料与导电材料混合并分散于溶液中，得到活性材料浆料；将所述活性材料浆料施加到工作电极基材的一侧表面上，干燥得到工作电极；

(3)将电解质凝胶施加到所述工作电极具有活性材料的一侧表面上，然后与另一所述工作电极具有所述活性材料的一侧表面与贴合，得到所述超级电容器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备所述纳米金属酞菁粉末的方法包括：

将金属酞菁分子与酸液混合，得到混合液；

将所述混合液加入水中，得到含有纳米金属酞菁粉末的悬浮液；

将所述含有纳米金属酞菁粉末的悬浮液过滤洗涤至滤液为中性，收集固相物，对所述固相物进行干燥，得到所述纳米金属酞菁粉末。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属酞菁分子为式(a)所示化合物、式(b)所示化合物、式(c)所示化合物中的至少之一，

其中，M为锰、铅、铁、钴、镍、铜、锌、锡、钒、钛或钼。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述酸液为甲磺酸、甲酸、浓硫酸中的一种；

任选地，所述混合液中所述金属酞菁分子的含量为0.5～10mg·mL^-1；

任选地，按照0.5～5mL·min^-1的速率，将所述混合液加入水中，得到含有纳米金属酞菁粉末的悬浮液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳纳米管为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、氨基化多壁碳纳米管、羧基化多壁碳纳米管、氮掺杂多壁碳纳米管、氟化碳纳米管、包镍多壁碳纳米管中的一种；

任选地，所述纳米金属酞菁粉末与所述碳纳米管的质量比为(1～10):10；

任选地，所述溶剂为甲醇、丙酮、乙醇、氯苯、二氯苯、二氯甲烷中的一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属酞菁-碳纳米管复合材料与所述导电材料的质量比为(2～20):1；

任选地，所述导电材料为炭黑，所述溶液为全氟磺酸乙醇溶液；

任选地，所述工作电极基材为泡沫镍、碳纸、碳布、聚酯膜中的一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性材料在所述工作电极上的质量为0.5～5mg·cm^-2。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备所述电解质凝胶的方法包括：将聚乙烯醇与水混合得到凝胶，并向所述凝胶中加入浓硫酸，得到所述电解质凝胶。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述凝胶中，所述聚乙烯醇的浓度为1～10g·mL^-1；

任选地，基于20mL所述凝胶，所述浓硫酸的加入量为0.1～5mL。

10.一种超级电容器，其特征在于，是由权利要求1～9任一项所述的方法制备得到的。