碳基复合电极材料及其制备方法和在超级电容器中的应用技术

技术编号:6838582 阅读:319 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种碳基复合电极材料及其制备方法和在超级电容器中的应用,该电极材料含有导电聚合物和碳基材料,其中,所述导电聚合物以导电聚合物纳米线阵列的形式附着在所述碳基材料的表面上,所述导电聚合物纳米线阵列的排列整齐有序,所述导电聚合物纳米线阵列的纳米线的直径为40-100nm,纳米线的长度为100-1500nm。本发明专利技术提供的碳基复合电极材料具有较高的比表面积和高度有序的纳米结构,大大提高了导电聚合物的活性面积和降低电解液离子的传输路径,减小电极的内阻,有利于离子在电极材料中的扩散与传输,由此可以获得较高的电容容量和功率密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳基复合电极材料及其制备方法和在超级电容器中的应用
技术介绍
超级电容器,又称为电化学电容器,是一种具有高功率密度、高能量密度、宽温度使用范围和长循环寿命等优点的新型能量存储元件。根据储能机理的不同,超级电容器可分为双电层电容器和赝电容器。双电层电容器的电极材料以高比表面积的碳材料为主,依靠的是电极和电解液界面的电荷分离形成双电层来存储电荷。赝电容器的电极材料则包括金属氧化物和导电聚合物,依靠的是电极活性物质发生快速可逆的氧化还原反应来存储电荷。对于双电层电容器而言,其电容值正比于电极和电解质的界面大小,因此电极的性能受到碳材料比表面积的限制。目前对于比表面积为lOOOmY1的活性碳,其比电容可以达到 ISOFg-1,比表面积进一步提高的余地已经不大。尤其是,随着比表面积的提高,碳材料的导电率会下降,这在很大程度上会影响了电容器的性能。与双电层电容器相比,赝电容器则具有更高的比电容值,例如无水氧化钌(RuO2)和氧化钌水合物0Μ)2·ηΗ20)的比电容值分别达到了 385Fg_i和920ΡΡ,但贵金属高昂的费用限制了其在商业中的广泛应用。相比而言, 导电聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳基复合电极材料,该电极材料含有导电聚合物和碳基材料,其中,所述导电聚合物以导电聚合物纳米线阵列的形式附着在所述碳基材料的表面上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王凯许晶晶魏志祥
申请(专利权)人:国家纳米科学中心
类型:发明
国别省市:11

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