一种基于哌啶氮氧自由基氧化还原电解液的碱性不对称超级电容器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于哌啶氮氧自由基氧化还原活性电解液的碱性不对称超级电容器，所述不对称超级电容器由正极电极、正极电解池、隔膜、负极电解池和负极电极依次连接组成，其中负极电解池中设有含2,2,6,6‑四甲基哌啶氧化物的锂、钠或钾的强碱水溶液作为负极电解液；负极电解池中的哌啶氮氧自由基可在碱性电解液中发生稳定的氧化还原反应，利用其反应贡献赝电容来提高负极碳电极的容量，从而缩小低容量电容型负极和高容量电池型正极的容量差距，平衡正负两电极的容量，从而提高电容器的整体容量，使本发明专利技术的不对称电容器表现出较高的比容量、能量密度和长循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种不对称超级电容器，尤其涉及一种基于哌啶氮氧自由基氧化还原电解液的碱性不对称超级电容器。

技术介绍

1、超级电容器，又称电化学电容器或超大容量电容器，是一种介于传统静电电容器与电池之间的全新能量存储器件。随着全球气候变化问题日益严重，人们对清洁能源的需求不断增加，而超级电容器作为一种新型的能源存储设备，因其快速充放电、高功率密度和高能量密度等优点，受到了广泛关注。而传统的双电层超级电容器通常存在能量密度低、电压窗口窄等缺点，不能满足对高性能储能器件的需求。

2、不对称电容器一极采用电极材料或赝电容材料，另一极采用电容材料，利用两种材料不同的电压窗口，大大扩展了器件的电压窗口，从而获得了较高的能量密度。电池电极具有较高的能量密度，电容电极(通常是碳材料)具有较高的功率密度。但是，电池材料的容量通常远远大于电容材料的容量，因此不对称电容器正负两极存在着较大的容量差。这种正负两极容量不平衡会带来严重的后果。

3、现有技术针对电容差的问题，采用改变正负极，匹配质量比的方式，缺点是一极的电极材料消耗较大；或采用在低电容端加入氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于哌啶氮氧自由基氧化还原电解液的碱性不对称超级电容器，其特征在于，所述不对称超级电容器由正极电极(1)、正极电解池(2)、隔膜(3)、负极电解池(4)和负极电极(5)依次连接组成，其中负极电解池(4)中设有含2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物的锂、钠或钾的强碱水溶液作为负极电解液。

2.根据权利要求1所述的不对称超级电容器，其特征在于，所述负极电解液中，2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物的浓度为0.01-10mol/L。

3.根据权利要求1所述的不对称超级电容器，其特征在于，所述2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物包括2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基TE...

【技术特征摘要】

1.一种基于哌啶氮氧自由基氧化还原电解液的碱性不对称超级电容器，其特征在于，所述不对称超级电容器由正极电极(1)、正极电解池(2)、隔膜(3)、负极电解池(4)和负极电极(5)依次连接组成，其中负极电解池(4)中设有含2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物的锂、钠或钾的强碱水溶液作为负极电解液。

2.根据权利要求1所述的不对称超级电容器，其特征在于，所述负极电解液中，2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物的浓度为0.01-10mol/l。

3.根据权利要求1所述的不对称超级电容器，其特征在于，所述2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物包括2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基tempo、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基自由基4-oh-tempo、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基自由基4-nh2-tempo、4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基自由基4-meo-tempo中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的不对称超级电容器，其特征在于，所述正极电极(1)，材料为镍基氧化物、钴基氧化物、镍基氢氧化物、钴基氢氧化物、...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡林童，李啸龙，安世博，周云鹏，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：