[发明专利]超级电容器和电池的复合正极材料的制备方法

摘要

本发明公开一种超级电容器和电池的复合正极材料的制备方法，即通过交替电沉积方法，制备两种的过渡金属氧化物或者氢氧化物纳米多层膜，将制备的纳米多层膜材料直接做为超级电容器和电池的正极极板，或者经研磨后形成一定粒度的粉末后添加粘结剂做成膏状涂到集流体上做成粉末电极。在纳米多层膜过渡金属氧化物或者氢氧化物材料中，由于具有非常高的界面密度，所以电导率和质子固相扩散速率显著增大，因此制得的过渡金属氧化物或者氢氧化物纳米多层膜材料具有高导电性，高比容量和高比功率的特点。而且采用这种制备方法，可用廉价的过渡金属氧化物(如二氧化锰)代替贵重的电极材料(如钴、镍的化合物)同样具有很好的性能。用这种电极材料制备的超级电容器和二次电池具有高比功率、高比能量、长寿命、低成本等优势。

主权项

1. 一种超级电容器和电池的复合正极材料的制备方法，其特征是：所述方法包括以下步骤：(1)以浓度为0. 05mol/L～4.5mol/L的过渡金属可溶性盐的的混合水溶液为电解液，使用直流电源，在温度5℃～90℃条件下；(2)用石墨电极为阴极，以片状或柱状金属为阳极，电流密度为0.2mA/cm2～2A/cm2，电沉积时间1～15min，在片状或柱状金属电极外表面上沉积出一种过渡金属的氧化物薄膜层或氢氧化物薄膜层；(3)以改变电流方向的方式切换阴阳极，石墨电极为阳极，以片状或柱状金属为阴极，电流密度0.2mA/cm2～2A/cm2，电沉积1～15min，在上述过渡金属的氧化物薄膜层或氢氧化物薄膜层上沉积出另一种所述过渡金属的氢氧化物薄膜层或氧化物薄膜层；(4)反复切换阴阳极，在金属电极上相间沉积出不同的氧化物薄膜层和氢氧化物薄膜层，制备的薄膜层粒径可达到纳米级；(5)将片状或柱状金属电极洗净、烘干，再将制得的多层膜材料刮下，将粉末制备成超级电容器的正极，对此正极进行测试。