一种结构超级电容器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种结构超级电容器及其制备方法。该电容器由SnO2/石墨烯包覆泡沫镍电极和聚合物水泥电解质构成。首先采用简单的一步溶剂热法合成了SnO2/石墨烯包覆泡沫镍电极。然后在室温下同步反应制备聚合物水泥电解质，聚合物单体的聚合和无机水泥的水泥水化过程同时进行，可以解决聚合物无机水泥的界面问题。将所述结构电极和电解质组装得到结构超级电容器。与现有技术相比，本发明专利技术所得的结构超级电容器显示出较高的电化学性能和力学性能。优异的电化学性能与高的机械综合性能可应用于土木工程储能等领域。于土木工程储能等领域。于土木工程储能等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种结构超级电容器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑储能以及电化学领域，尤其是涉及一种结构超级电容器及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于全球经济的快速发展，能源消耗的急剧增加和化石燃料的迅速消耗，如煤炭、石油和天然气，和不断恶化的环境，可再生能源和清洁能源的开发和利用受到越来越多的关注，迫切需要新的能量转换和储存技术。特别是用于建筑和建筑美学的能量密度大、功率密度高的高效储能设备，如安装在桥梁、建筑物、公路等许多民用结构中的传感器和致动器，需要电力供应才能继续工作。电化学电容器或超级电容器因其具有较高的功率密度、良好的循环寿命和环境友好性而受到广泛的关注。利用离子吸附储存能量的超级电容器是电化学双层电容器，利用表面快速氧化还原反应储存能量的超级电容器是伪电容器。它们可以补充或替代电池应用于电力储能。然而，超级电容器的比能量与电池相比并不高，限制了其大规模应用。
[0003]近年来，由于结构超级电容器具有高功率密度和出色的循环性能，在土木工程领域得到广泛使用。它们可以在荷载作用下保持其电容性能。结构超级电容器的性能主要取决本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构超级电容器，其特征在于，包括结构电解质和结构电极，所述结构电解质为聚合物水泥电解质，所述结构电极为SnO2/石墨烯包覆泡沫镍，所述SnO2/石墨烯包覆泡沫镍中石墨烯负载浓度0.5～1.5mg/cm。2.如权利要求1所述结构超级电容器的制备方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：(1)将流动状态的聚合物水泥电解质置于模具中，将SnO2/石墨烯包覆泡沫镍作为结构电极插入流动状态的聚合物水泥电解质中，并且置于模具两侧，得到流动状态的结构超级电容器；(2)将步骤(1)制得的流动状态的结构超级电容器置于养护室内养护，固化，即得所述结构超级电容器。3.根据权利要求2所述结构超级电容器的制备方法，其特征在于，所述聚合物水泥电解质的制备方法包括以下几个步骤：(1)将水泥溶解于去离子水中得到水泥浆体溶液；(2)将丙烯酰胺和过硫酸铵溶解于去离子水中，得到丙烯酰胺混合溶液；(3)将步骤(1)制得的水泥浆体溶液与步骤(2)制得丙烯酰胺混合溶液均匀搅拌，得到流动状态的聚合物水泥电解质。4.根据权利要求3所述结构超级电容器的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水泥与去离子水的质量比为60～200：18～60。5.根据权利要求3所述结构超级电容器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述丙烯酰胺、过硫酸铵、去离子水的质量比为18～60：0.3～10：6～20。6.根据权利要求3所述结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东，王娟，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：