[发明专利]一种掺杂氧化铈电极及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种掺杂氧化铈电极及其制备方法和应用；属于电化学技术领域。本发明所设计的掺杂氧化铈电极包括集流体和附着于集流体上的电化学活性层；所述电化学活性层包含二氧化铈和掺杂金属元素；所述电极中不含粘结剂；所述掺杂金属元素为过渡金属元素；所述过渡金属元素以3价的形式均匀分布于电化学活性层内。其制备方法为：通过电化学阳极氧化法将三价铈离子和掺杂金属离子氧化为高价并转化为金属氧化物沉积于集流体上，然后经热处理，得到所述掺杂氧化铈电极。本发明所设计和制备的电极能很好用于超级电容器上。本发明电极成分设计合理，制备工艺简单、环保，便于大规模的工业化应用。所得电极在中性碱性溶液中具有良好的电容性能。

主权项

1.一种掺杂氧化铈电极的制备方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一将可溶性三价铈盐与盐A以及有机酸盐溶解于水形成混合溶液用作电沉积液；所述盐A中含有掺杂金属元素，且盐A溶于水后，掺杂金属元素以二价离子形式存在；所述溶性三价铈盐选自硫酸铈、醋酸铈中的至少一种；所述有机酸盐选自苯甲酸、醋酸的碱金属盐中的至少一种；步骤二将表面清洁的集流体材料作为为阳极，置于步骤一所得电沉积液中；进行电化学阳极氧化电沉积，在阳极集流体表面沉积含掺杂离子的铈羟基氧化物；得到备用电极；电沉积过程中阳极电势控制在0.6V以上；步骤三在含氧气氛中，对步骤二所得备用电极进行热处理，得到掺杂氧化铈电极；所述掺杂氧化铈电极包括集流体和附着于集流体上的电化学活性层；所述电化学活性层包含二氧化铈和掺杂金属元素；所述电极中不含粘结剂；所述掺杂金属元素为过渡金属元素；所述过渡金属元素以3价的形式均匀分布于电化学活性层内；所述掺杂氧化铈电极中，铈元素与掺杂金属元素的摩尔比为10~100:1。