一种非对称型电化学电容器及其制备方法技术

技术编号:8594795 阅读:130 留言:0更新日期:2013-04-18 08:15
本发明专利技术提供了一种非对称型电化学电容器及其制备方法,其制备的非对称型电化学电容器,包括:正极、负极、电解液、隔膜及集电器,所述正极的材料为p-BC@MnO2,所述负极的材料为p-BC/N,其中p-BC为热解后的细菌纤维素。本发明专利技术提供的非对称型电化学电容器,以廉价且产量丰富的细菌纤维素为电极原材料,制得的非对称型电化学电容器比电容高、循环性好、稳定性高,具有高能量密度和功率密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学电容器领域,特别涉及。
技术介绍
电化学电容器又称为超级电容器,为一种介于电容器和电池之间的新型储能器件。与传统的电容器相比,电化学电容器具有更高的比容量,与电池相比,具有更高的比功率,可瞬间释放大电流,具有充电时间短,充电效率高,循环使用寿命长,无记忆效应和基本免维护等优点。因此电化学电容器在移动通讯、消费电子、电动交通工具及航空航天等领域具有很大的潜在应用价值。目前电化学电容器的电极材料主要分为三类金属氧化物、导电聚合物和杂化材料。其中,具有价廉、环境友好及高的理论电容值等优点的MnO2在提高电容器的能量密度方面有很好的前景,因此引起了人们很大的关注。然而MnO2较差的导电性(10_5 10_6S/cm)使其在高功率设备中充放电速率较低。为了提高其导电性,人们利用了碳材料(如泡沫碳、碳纳米管及石墨烯)和纳米MnO2进行复合,但是碳和MnO2的复合材料只有在水溶液电解质中才表现出理想的电容性质,而水溶液中电容器的窗口电位比有机电解质的小很多,这大大限制了能量密度的提高。为了解决这个问题,研究人员利用非对称型电极材料构造电化学电容器,即正负极由不同的电极材料构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非对称型电化学电容器,包括:正极、负极、电解液、隔膜及集电器,所述正极的材料为p?BC@MnO2,所述负极的材料为p?BC/N,其中p?BC为热解后的细菌纤维素。

【技术特征摘要】
1.一种非对称型电化学电容器,包括正极、负极、电解液、隔膜及集电器,所述正极的材料为P-BCIiMnO2,所述负极的材料为 p-BC/N,其中p-BC为热解后的细菌纤维素。2.根据权利要求1所的非对称型电化学电容器,其特征在于,所述电解液为Na2SO4溶液,所述隔膜为醋酸纤维素膜,所述集电器为镍片。3.一种制备权利要求1或2所述的非对称型电化学电容器的方法,其特征在于,包括以下步骤步骤a)制备正极材料将热解后的细菌纤维素置于KMnO4和K2SO4的混合溶液中振荡反应一段时间,得到正极材料P-BCliMnO2 ;步骤b)制备负极材料将热解后的细菌纤维素置于尿素溶液中恒温反应一段时间,得到负极材料P-BC/N ;步骤c)组装正极和负极正极材料P-BClgMnO2和负极材料p-BC/N中间用隔膜隔开,注入电解液,并在正负极材料外侧加上集电器,即得到非对称型电化学电容器。4.根据权利要求3所述的非对称型电化学电容器的制备方法,其特征在于,所述步骤 a)和所述步骤b)中热解后的细菌纤维素的制备过程具体为将细菌纤维素用液氮冷冻后在冷冻干燥机中冻干,再在惰性气氛下热解。5.根据权利要求4所述的非对称型电化学电容器的制备方法,其特征在于,所述冷冻时间为Ih 2h,所述冻干时间为3d 6d,冻干压力为O. 02mbar O. 06mbar,热解温度...

【专利技术属性】
技术研发人员:俞书宏陈立锋黄志红
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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