超级电容器用复合电极及其制备方法.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CN107275106A(43)申请公布日2017.10.20(21)申请号201710524566.8(22)申请日2017.06.30(71)申请人湖北大学地址430062湖北省武汉市武昌区友谊大道368号(72)发明人王浩万厚钊张军李朗汪汉斌刘向(74)专利代理机构武汉河山金堂专利事务所(普通合伙)42212代理人胡清堂(51)Int.Cl.H01G11/28(2013.01)H01G11/30(2013.01)H01G11/68(2013.01)H01G11/86(2013.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称超级电容器用复合电极及其制备方法(57)摘要本发明公开一种超级电容器用复合电极及其制备方法，其包括泡沫镍、镍纳米线以及Ni-Co化合物，镍纳米线、Ni-Co化合物由外向内依次对称设置在泡沫镍两侧，镍纳米线生长在泡沫镍上作为集流体和Ni-Co化合物活性材料的生长基底。通过在泡沫镍上生长镍纳米线作为集流体，有效提高了集流体的活性物质担载量，并提升了单位面积电荷存储能力；同时，所述镍纳米线作为NiCo化合物活性材料的生长基底，促进了电极的倍率特性和循环寿命，并表现出突出的电化学性能。且本发明所述超级电容器用复合电极的制备方法简便、成本低廉，得到的NiCo化合物/镍纳米线/泡沫镍复合电极是一个比容量高、循环稳定性强的超级电容器用复合电极。CN107275106ACN107275106A权利要求书1/1页1.一种超级电容器用复合电极，其特征在于，包括泡沫镍、镍纳米线以及Ni-Co化合物，所述镍纳米线、Ni-Co化合物由外向内依次对称设置在泡沫镍两侧，其中，所述镍纳米线生长在泡沫镍上作为集流体和Ni-Co化合物活性材料的生长基底。2.根据权利要求1所述的超级电容器用复合电极，其特征在于，所述的Ni-Co化合物为Ni-Co氢氧化物、Ni-Co氧化物中的一种。3.一种超级电容器用复合电极的制备方法，其特征在于，所述超级电容器用复合电极的制备方法包括如下步骤：S1、将泡沫镍加入摩尔浓度为1mmol/L～30mol/L氯化镍和质量浓度为60％～95％的水合肼按体积比1.5～30制成混合溶液中，然后进行加热反应并清洗干燥，获得镍纳米线/泡沫镍复合基底；S2、将氯化镍、氯化钴按摩尔比0.5～2制成的混合溶液，并向混合溶液中加入与金属元素摩尔比为0.5～2的沉淀剂，然后向混合溶液中插入步骤S1中制得的镍纳米线/泡沫镍复合基底，进行加热反应并清洗干燥，获得NiCo氢氧化物/镍纳米线/泡沫镍复合电极。4.根据权利要求3所述的超级电容器用复合电极的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，将氯化镍和水合肼混合后，在50～100℃的温度下反应0.5-24小时。5.根据权利要求3所述的超级电容器用复合电极的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，将氯化镍、氯化钴及沉淀剂的混合溶液与镍纳米线/泡沫镍复合基底在50-100℃的温度下反应0.5～24小时。6.根据权利要求3所述的超级电容器用复合电极的制备方法，其特征在于，所述超级电容器用复合电极的制备方法还包括步骤S3，S3、对步骤S2中制得的NiCo氢氧化物/镍纳米线/泡沫镍复合电极进行烧结，获得NiCo氧化物/镍纳米线/泡沫镍复合电极。7.根据权利要求6所述的超级电容器用复合电极的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，将NiCo氢氧化物/镍纳米线/泡沫镍复合电极在280～600℃的空气中烧结0.5～10小时。8.根据权利要求3所述的超级电容器用复合电极的制备方法，其特征在于，步骤S2中的金属元素为氯化镍中的镍元素以及氯化钴中的钴元素。2CN107275106A说明书1/5页超级电容器用复合电极及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及超级电容器和新能源领域，具体涉及一种超级电容器用复合电极及其制备方法。背景技术[0002]超级电容器是一种新型的储能器件，它较电容器有着更高的能量密度，较传统的电池比有着更高的功率密度以及良好的循环寿命。在某些条件下能产生电池所无法达到功效，例如电动汽车启动、加速和爬坡时，传统的锂离子难以满足需求或不足，而具有高功率密度的超级电容器则恰好能弥补这方面的需求。[0003]超级电容器的性能完全取决于电极材料，在过往的研究中，以钌、铱金属氧化物制成的超级电容器展现出了良好的性能，但因成本过高、生产污染大等原因而限制了其应用。之前的研究重点在于过渡金属氧化物上，但因为材料导电性差也使得器件无法表现较高的性能。在以往的电极制备当中，大多采用将活性材料与粘合剂通过压片的方式置于泡沫镍、碳纤维等集流体上制备成电极进行测试，这种材料间不完全的接触以及粘合剂的残留会使极片产生较低的接触电阻。从而降低性能。本发