一种超级电容器用核壳多孔电极材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108010726A(43)申请公布日2018.05.08(21)申请号201610985810.6H01G11/86(2013.01)(22)申请日2016.11.01(71)申请人东莞市东阳光电容器有限公司地址523852广东省东莞市长安镇锦厦第二工业区申请人东莞东阳光科研发有限公司(72)发明人郭义敏何凤荣袁媛郭德超张啟文(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋侯桂丽(51)Int.Cl.H01G11/24(2013.01)H01G11/32(2013.01)H01G11/34(2013.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种超级电容器用核壳多孔电极材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种超级电容器用核壳多孔电极材料及其制备方法。本发明的方法包括以下步骤：(1)将电极活性材料和有机炭源溶液混合，得到粘度为500cP～2500cP的浆料；(2)对浆料造粒并干燥，得到电极材料前驱体；(3)将电极材料前驱体移到回转炉中，在惰性气体保护下进行炭化，得到电极材料。本发明的电极材料为核壳结构，内核为电极活性材料的聚集体，外壳为多孔的炭化产物，内核和外壳之间形成稳定的结构，采用所述电极材料制备成电极并组装成的Φ22×45焊针式超级电容器单体老化后容量不低于115F，内阻小于12.2mΩ，且经过65℃负荷1500h后容量衰减率小于30％，内阻增加率也低于88.5％。CN108010726ACN108010726A权利要求书1/1页1.一种电极材料，其特征在于，所述电极材料包括内核和外壳，所述内核为电极活性材料的聚集体，所述外壳为有机炭源经炭化而得到的带有孔结构的炭化产物；优选地，所述电极材料为正极材料或负极材料。2.如权利要求1所述的电极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将电极活性材料和有机炭源溶液混合，得到浆料，其中，所述浆料的粘度为500cP～2500cP；(2)对步骤(1)得到的浆料造粒并干燥，得到电极材料前驱体；(3)将步骤(2)得到的电极材料前驱体移到回转炉中，在惰性气体保护下进行炭化，得到电极材料。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述有机炭源溶液中的有机炭源选自葡糖糖、蔗糖、果糖、柠檬酸、月桂酸、聚乙二醇、聚乙烯醇、酚醛树脂或聚丙烯腈中的任意1种或至少2种的组合；优选地，步骤(1)所述有机炭源溶液中的溶剂选自水、乙醇、乙醚、丙酮或二甲基亚砜中的任意1种或至少2种的组合。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述有机炭源溶液中的有机炭源和溶剂的质量比为(1～3):(240～400)；优选地，步骤(1)所述电极活性材料和所述有机炭源溶液中的有机炭源的质量比为(95～110):(1～3)。5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合采用的设备选自真空分散机、行星搅拌机、高剪切分散乳化机、搅拌球磨机、砂磨机、超声波分散机、混砂机或匀浆机中的任意1种或至少2种的组合；优选地，步骤(1)所述浆料的粘度650cP～2400cP。6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述造粒的温度为100℃～250℃，优选为100℃～200℃；优选地，步骤(2)所述造粒采用的方法选自喷雾干燥造粒法、挤出造粒法、流化床造粒法或熔融造粒法中的任意1种；优选地，步骤(2)所述干燥的温度为200℃。7.根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述电极材料前驱体的粒径在5μm～50μm。8.根据权利要求2-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述惰性气体选自氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的任意1种或至少2种的组合；优选地，步骤(3)所述炭化的温度在400℃～800℃；优选地，步骤(3)所述炭化的时间在2h～8h。9.一种电极，其特征在于，所述电极的制备原料包含权利要求1所述的电极材料；优选地，所述电极为超级电容器的正极或超级电容器的负极。10.一种超级电容器，其特征在于，所述超级电容器包括权利要求1所述的电极材料。2CN108010726A说明书1/8页一种超级电容器用核壳多孔电极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于超级电容器技术领域，涉及一种电极材料及其制备方法，尤其涉及一种超级电容器用核壳多孔电极材料及其制备方法。背景技术[0002]超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间的储能器件，根据能量存储机理的不同可以将超级电容器分为双电层型超级电容器和赝电容型超级电容器。双电层型超级电容器是通过极化电解质后利用电极和电解质组成的双电层结构来储存能量，由于这种储能过程只是在两个多孔的电极上发生可逆的离子吸