[发明专利]胶体电极及其制备方法和超级电容电池在审
申请号: | 202111560679.6 | 申请日: | 2021-12-20 |
公开(公告)号: | CN114373639A | 公开(公告)日: | 2022-04-19 |
发明(设计)人: | 薛冬峰;陈昆峰;王晓明 | 申请(专利权)人: | 中国科学院深圳先进技术研究院 |
主分类号: | H01G11/30 | 分类号: | H01G11/30;H01G11/32;H01G11/86;H01M4/136;H01M4/1397;H01M4/62 |
代理公司: | 深圳中一联合知识产权代理有限公司 44414 | 代理人: | 方良 |
地址: | 518000 广东省深圳*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 胶体 电极 及其 制备 方法 超级 电容 电池 | ||
1.一种胶体电极,其特征在于,包括集流体和设于所述集流体表面的胶体材料层,所述胶体材料层包括过渡金属盐、导电碳材料和粘结剂;其中,所述导电碳材料之间形成有活性胶体离子。
2.如权利要求1所述的胶体电极,其特征在于,所述过渡金属盐、所述导电碳材料和所述粘结剂混合构建成3D结构,所述过渡金属盐分散在所述导电碳材料之间,所述过渡金属盐的过渡金属离子形成所述活性胶体离子。
3.如权利要求1所述的胶体电极,其特征在于,所述过渡金属盐、所述导电碳材料和所述粘结剂的质量比为(6~8):(1~3):1。
4.如权利要求1-3任一项所述的胶体电极,其特征在于,所述导电碳材料选自石墨、石墨烯、碳黑、介孔碳、碳纳米管和碳纳米纤维中的至少一种;和/或,
所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、海藻酸钠和聚氨酯中的至少一种;和/或,
所述过渡金属盐选自过渡金属氯化物和过渡金属硝酸盐中的至少一种。
5.如权利要求1-3任一项所述的胶体电极,其特征在于,所述胶体电极为正极,所述集流体为正极集流体;或者,
所述胶体电极为负极,所述集流体为负极集流体。
6.一种如权利要求1-4任一项所述的胶体电极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
配制含有所述过渡金属盐、所述导电碳材料和所述粘结剂的电极料浆;
将所述电极浆料涂覆在所述集流体上,进行干燥处理,然后经充放电形成所述胶体材料层。
7.如权利要求6所述的胶体电极的制备方法,其特征在于,所述充放电的次数为1~30次。
8.如权利要求6所述的胶体电极的制备方法,其特征在于,所述集流体为正极集流体,制备得到的所述胶体电极用作正极;或者,
所述集流体为负极集流体,制备得到的所述胶体电极用作负极。
9.一种超级电容电池,包括正极、负极以及位于所述正极与所述负极之间的隔膜和电解液,其特征在于,所述正极为权利要求1-4任一项所述的胶体电极和/或权利要求6-7任一项所述的胶体电极的制备方法制备得到的胶体电极;和/或,
所述负极为权利要求1-4任一项所述的胶体电极和/或权利要求6-7任一项所述的胶体电极的制备方法制备得到的胶体电极。
10.如权利要求9所述的超级电容电池,其特征在于,所述电解液中的电解质浓度为10~25mol/L,所述电解液的耐受电压为2~2.5V;和/或,
所述电解液中的电解质选自有机锂盐电解质或有机锂盐复合电解质。
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