【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学，特别是涉及一种铝离子电容器及其制备方法和应用。
技术介绍
1、超级电容器作为一种新型储能器件，具有高比容量、较高的寿命周期、高功率密度、安全等优点，克服了传统电容器较低的功率密度和普通电池较极短的周期寿命的缺陷，可作为电容器与燃料电池/电池之间所产生的电力功率差异的桥梁。但目前合成结构稳定且电化学性能优异的电极材料较为困难，限制了超级电容器的推广使用，所以选择合适的生产工艺生产符合要求的电极材料在本领域中尤为重要。
2、电极作为超级电容的关键部位，影响着超级电容器的电化学性能，因此电极材料的选择尤为关键。电极材质必须具备内阻低、导电率高、表面积大、独特的孔隙构造、热量损失低、结构简单等特质。二硫化钼(mos2)由s-mo-s薄层构成的层状结构，有着0.62nm的层间距，可为铝离子的嵌入/脱嵌过程提供离子通道，也能为其他材料的附着提供着位点。聚吡咯(ppy)具有良好的导电性和较大的理论电容，并且可以提高电极材料的循环性能。但二硫化钼和聚吡咯并不能完全满足超级铝离子电容器所需的性能。mos2常见为2h半导体相，导电性差，且在离子的嵌入/脱嵌过程中，mos2的微观结构容易崩塌瓦解；而ppy在长期充放电循环中，由于氧化还原过程活性物质的结构改变，导致体积膨胀或收缩，很容易造成材料的机械损坏。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对铝离子铝离子电容器二硫化钼和聚吡咯在充放电循环过程中，出现微观结构不稳定、容易崩解和二硫化钼材料导电性差的问题，提供一种铝离子电容
2、一种铝离子电容器，该电容器包括电极材料；所述电极材料的主要原料包括聚吡咯和二硫化钼；所述二硫化钼被所述聚吡咯包覆。
3、如上所述的铝离子电容器，单独使用二硫化钼(mos2)、聚吡咯(ppy)作为电极材料时，mos2的微观结构容易崩塌瓦解，聚吡咯(ppy)很容易造成材料的机械损坏，然而如果将二硫化钼(mos2)、聚吡咯(ppy)简单结合在一起使用，则难以提高比较面积和形成有效的界面。上述铝离子电容器，通过将聚吡咯(ppy)电沉积在二硫化钼(mos2)上，使聚吡咯(ppy)在二硫化钼(mos2)表面原位生长，提高二硫化钼(mos2)表面积和导电性，使二者发挥协同效应，实现电极材料的结构稳定并提升电容器的循环稳定性和电化学性能。
4、在其中一个实施例中，所述二硫化钼主要由以下用量比的原料制备而成：四水合钼酸铵：硫代乙酰胺：尿素：水：乙醇＝0.005±0.002mol：0.07±0.005mol：0.3±0.03mol：15～20ml：15～20ml；所述聚吡咯主要由以下用量比的原料制备而成：吡咯：氯化钾：水＝0.0015±0.0003mol:0.001±0.0005mol:10ml。
5、在其中一个实施例中，所述电极材料的制备方法包括以下步骤：溶剂热法制备二硫化钼；通过电沉积法在二硫化钼上包覆聚吡咯，即得。电沉积法使铝离子电容器的电极材料形成了稳定的微观结构，能够确保离子在嵌入/脱嵌过程的顺利迁移。
6、在其中一个实施例中，所述溶剂热法制备二硫化钼的方法具体为：按上述用量比称取原料四水合钼酸铵、硫代乙酰胺、尿素、水、乙醇；混合后搅拌，即得前驱体溶液a；将碳布浸入前驱体溶液a中；采用溶剂热法进行反应，反应温度为160～220℃，反应时间为18～24h；冷却，即得生长在碳布上的二硫化钼。
7、在其中一个实施例中，所述碳布为经过预处理的碳布，所述预处理的方法为：将碳布在质量浓度为60±5％的硝酸溶液中浸泡24～36h；所述反应温度为200±20℃，所述反应时间为20±1h。
8、在其中一个实施例中，所述通过电沉积法在二硫化钼上包覆聚吡咯的方法具体为：按上述用量比称取原料吡咯、氯化钾、去离子水；混合后搅拌，即得前驱体溶液b；将上述生长在碳布上的二硫化钼浸入前驱体溶液b中；通电进行电沉积，电压为0.5～1.5v，电沉积时间为10～600s，即得铝离子电容器。
9、在其中一个实施例中，所述电压为0.75±0.05v，所述电沉积时间为300±50s。
10、在其中一个实施例中，所述铝离子电容器为对称铝离子电容器。
11、上述铝离子电容器，在1ag-1的电流密度下，比电容为190f g-1，功率密度为500wkg-1，能量密度为26.39wh kg-1,且有着较为平稳的循环稳定性，经过10000次充放电循环后，电容保持率为89.4％。
12、本专利技术还提供了一种所述的铝离子电容器的制备方法，包括以下步骤：将所述的电极材料放入1±0.05mol/l的alcl3电解质溶液中进行组装，组装条件为：以所述的电极材料作为正极电极和负极电极、以纤维纸作为隔板，即得。
13、本专利技术还提供了一种所述的铝离子电容器在储能领域中的应用
14、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
15、本专利技术的铝离子电容器，通过将聚吡咯(ppy)沉积在二硫化钼(mos2)上，使二者发挥协同效应，实现电极材料的结构稳定并提升电容器的循环稳定性和电化学性能。
16、本专利技术的铝离子电容器的制备方法，通过电聚合法使铝离子电容器的电极材料形成了稳定的微观结构，能够确保离子在嵌入/脱嵌过程的顺利迁移。
17、本专利技术的铝离子电容器，采用上述电极材料分别作为正、负极1mol/l alcl为电解液组装的电容器，在1a g-1的电流密度下，比电容为190f g-1，功率密度为500w kg-1，能量密度为26.39wh kg-1,且有着较为平稳的循环稳定性，经过10000次充放电循环后，电容保持率为89.4％。
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1.一种铝离子电容器，其特征在于，该电容器包括电极材料；所述电极材料的主要原料包括聚吡咯和二硫化钼；所述二硫化钼被所述聚吡咯包覆。
2.根据权利要求1所述的铝离子电容器，其特征在于，所述二硫化钼主要由以下用量比的原料制备而成：四水合钼酸铵：硫代乙酰胺：尿素：水：乙醇＝0.005±0.002mol：0.07±0.005mol：0.3±0.03mol：15～20mL：15～20mL；
3.根据权利要求1所述的铝离子电容器，其特征在于，所述电极材料的制备方法包括以下步骤：溶剂热法制备二硫化钼；通过电沉积法在二硫化钼上包覆聚吡咯，即得。
4.根据权利要求3所述的铝离子电容器，其特征在于，所述溶剂热法制备二硫化钼的方法具体为：
5.根据权利要求4所述的铝离子电容器，其特征在于，所述碳布为经过预处理的碳布，所述预处理的方法为：将碳布在质量浓度为60±5％的硝酸溶液中浸泡24～36h；
6.根据权利要求3所述的铝离子电容器，其特征在于，所述通过电沉积法在二硫化钼上包覆聚吡咯的方法具体为：
7.根据权利要求6所述的铝离子电容
8.根据权利要求1～7任一项所述的铝离子电容器，其特征在于，所述铝离子电容器为对称铝离子电容器。
9.如权利要求1～8所述的铝离子电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述的电极材料放入1.0±0.05mol/L的AlCl3电解质溶液中进行组装，组装条件为：以所述的电极材料作为正极电极和负极电极、以纤维纸作为隔板，即得。
10.如权利要求1～8任一项所述的铝离子电容器在储能领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种铝离子电容器，其特征在于，该电容器包括电极材料；所述电极材料的主要原料包括聚吡咯和二硫化钼；所述二硫化钼被所述聚吡咯包覆。
2.根据权利要求1所述的铝离子电容器，其特征在于，所述二硫化钼主要由以下用量比的原料制备而成：四水合钼酸铵：硫代乙酰胺：尿素：水：乙醇＝0.005±0.002mol：0.07±0.005mol：0.3±0.03mol：15～20ml：15～20ml；
3.根据权利要求1所述的铝离子电容器，其特征在于，所述电极材料的制备方法包括以下步骤：溶剂热法制备二硫化钼；通过电沉积法在二硫化钼上包覆聚吡咯，即得。
4.根据权利要求3所述的铝离子电容器，其特征在于，所述溶剂热法制备二硫化钼的方法具体为：
5.根据权利要求4所述的铝离子电容器，其特征在于，所述碳布为经过预处理的碳布，所述...
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