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一种兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器及其制备方法技术

技术编号:19595912 阅读:344 留言:0更新日期:2018-11-28 05:45
本发明专利技术涉及一种兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器及其制备方法,属于钠离子电容器技术领域,该钠离子电容器以二硫化钼/石墨烯复合材料为负极,多孔碳材料为正极,采用钠离子电池的装配工艺,本发明专利技术具有以下优点:二硫化钼/石墨烯复合材料通过法拉第反应储存大量钠离子,同时由于其层状结构以及石墨烯的复合,可表现出极快的电化学响应行为,同时加强电容器容量与充放电速度,得到兼备高能量密度与高功率密度输出的钠离子电容器;通过调节负极材料二硫化钼与石墨烯的比例,以及多孔碳正极材料的微观孔结构,即可实现对钠离子电容器倍率性能的调节,该钠离子电容器具有广泛的实际应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器及其制备方法
本专利技术属于钠离子电容器
,特别涉及一种兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器及其制备方法。
技术介绍
目前主流的储能器件主要分为二次电池与超级电容器两大类,分别具有高的能量密度和高的功率密度。二次电池中锂离子电池与钠离子电池储能机理类似,而钠在地球上的资源分布要远远比锂资源更加丰富,开发钠离子储能器件受到广泛关注。钠离子电容器一极采用钠离子电池电极,另一极采用超级电容器电极,因此可以同时实现高的能量密度和高功率密度,同时具有较好的循环稳定性。其优异的性能和低廉的价格不仅可以用于高铁、电动汽车、电厂补偿等高功率输出领域,还可用于移动电话、笔记电脑等便携式小型电子设备实现超快速的充电。目前的钠离子电容器受限于碳负极材料的限制,能量密度与功率密度均较低,难以满足实际使用需求,因此从电极材料的角度出,开发同时兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器具有重要的意义。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器及其制备方法,以二硫化钼/石墨烯复合材料为负极材料,通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器,以二硫化钼/石墨烯复合材料为负极,以多孔碳材料为正极。

【技术特征摘要】
1.一种兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器,以二硫化钼/石墨烯复合材料为负极,以多孔碳材料为正极。2.根据权利要求1所述兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器,其特征在于,最大输出能量密度≥100Wh/kg,最大输出功率密度≥100kW/kg,循环充放电1000次容量保持率≥90%。3.根据权利要求1所述兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器,其特征在于,所述二硫化钼/石墨烯复合材料中石墨烯与二硫化钼的质量比为(5-40):(60-95)。4.根据权利要求1所述兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器,其特征在于,所述多孔碳材料的比表面积≥500m2/g,总孔容积≥0.5cm3/g。5.一种制备权利要求1所述兼备高能量密度与高功率密度的钠离子电容器的方法,其特征在于,采用钠离子电池的装配工艺,包括以下步骤:步骤一,将多孔碳、导电添加剂以及粘结剂按照质量比(70-100):(0-10):(0-20)混合均匀,加入有机溶剂得到正极浆料,将正极浆料涂覆于铝箔上,经干燥、轧膜及冲片处理后,得到钠离子电容器正极片,即多孔碳极片;步骤二...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄正宏展长振吕瑞涛沈万慈康飞宇
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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