一种纳米结构的柔性非对称固态超级电容器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及非对称超级电容器技术领域，尤其涉及一种纳米结构的柔性非对称固态超级电容器及其制备方法。这种柔性非对称固态超级电容器，包括正极、负极、隔膜以及电解质，正极选用碳泡沫/硫化钴镍材料，负极选用碳泡沫/三氧化二铋材料，电解质选用聚乙烯醇/氢氧化钾凝胶。本发明专利技术方法通过电极材料的选择、微纳结构的设计、宏观器件的组装，多层复合，协同增效，使制备的柔性固态超级电容器具有良好的电化学性能，电压窗口扩展到1.5 V，在电流密度为1 mA/cm

A kind of nanostructured flexible asymmetric solid state super capacitor and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种纳米结构的柔性非对称固态超级电容器及其制备方法
本专利技术涉及非对称超级电容器
，尤其涉及一种纳米结构的柔性非对称固态超级电容器及其制备方法。
技术介绍
随着柔性电子学的发展，可穿戴电子设备正在飞速进入人们的生活。为了实现可穿戴器件的产品化，其供能部件也需要柔性化和高性能化，因此，高性能的柔性储能器件将越来越显示出其潜在的市场价值。近年来，非对称超级电容器由于宽工作电压、超高功率密度、快速充电速率和长循环寿命而被广泛应用于柔性储能设备，而开发兼具力学特性与储能特性的柔性正极和负极材料是实现其高效能量存储的关键。目前常用的正极活性材料为过渡金属氧化物，其中，镍钴双金属氧化物（钴酸镍，NiCo2O4）近期得到广泛研究。钴酸镍的电导率是单一金属氧化物的两倍，被认为是较有效的电极材料，然而，其充电能力和持续循环寿命较差，限制了它们在储能领域的应用。镍钴双金属硫化物（硫化钴镍，NiCo2S4）与镍钴双金属氧化物相比，具有较小的能带间隙，使得硫化钴镍的导电性比钴酸镍高至少两倍；另一方面，由于其固有的氧化还原反应活性位点，硫化钴镍具有比其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米结构的柔性非对称固态超级电容器，包括正极、负极、隔膜以及电解质，其特征在于：所述正极选用于多孔碳基底上生长硫化钴镍的碳泡沫/硫化钴镍材料，所述负极选用于多孔碳基底上生长三氧化二铋的碳泡沫/三氧化二铋材料，所述电解质选用聚乙烯醇/氢氧化钾凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米结构的柔性非对称固态超级电容器，包括正极、负极、隔膜以及电解质，其特征在于：所述正极选用于多孔碳基底上生长硫化钴镍的碳泡沫/硫化钴镍材料，所述负极选用于多孔碳基底上生长三氧化二铋的碳泡沫/三氧化二铋材料，所述电解质选用聚乙烯醇/氢氧化钾凝胶。


2.根据权利要求1所述的一种纳米结构的柔性非对称固态超级电容器，其特征在于：所述碳泡沫/三氧化二铋材料是由铋的前驱体溶液通过水热法于多孔碳基底上生长三氧化二铋制得。


3.根据权利要求1所述的一种纳米结构的柔性非对称固态超级电容器，其特征在于：所述碳泡沫/硫化钴镍材料是由钴盐、镍盐和pH调节剂的混合溶液通过水热法于多孔碳基底上生长钴镍前驱体后，再浸入硫化剂中制得。


4.根据权利要求3所述的一种纳米结构的柔性非对称固态超级电容器，其特征在于：所述硫化剂选用硫代乙酰胺溶液。


5.根据权利要求1所述的一种纳米结构的柔性非对称固态超级电容器，其特征在于：所述多孔碳基底为三聚氰胺海绵进经过碳化处理得到的氮掺杂的多孔碳泡沫。

【专利技术属性】
技术研发人员：孙义民，易荣华，段纪青，周爱军，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42