富勒烯超级电容电池及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种富勒烯超级电容电池，包括有正极板、负极板、介于正、负极板之间的隔板和电解液，所述的正、负极板均是由活性炭负载于镍片上制成的，所述的隔板是由高分子片状物质制成的，所述的电解液是富勒烯极性水溶液。本发明还公开了一种富勒烯超级电容电池的制备方法。本发明富勒烯超级电容电池，具有大幅度提高电池电容量、工作安全、回收容易的优点。
【专利说明】
富勒稀超级电容电池及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及电池领域，尤其是设及一种富勒締超级电容电池及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 电池是化学能与电能相互转换的装置，本身是非常环保的产品。当前的瓶颈在于 大容量交通能源电池上，目前最好的裡电池的电容量也是在《140毫安小时/克，要完成大 功率长时间放电，电池的重量很重，如比亚迪电池，跑70公里要携带电池的重量一吨多，而 汽油车耗油不到50kg。政府采取鼓励措施，也很难在市场拓展开来。
[0003] 此外，电池老化回收是一个老大难，因为电解液极板均是污染的化学物质，并且工 作安全诸种原因限制了电池的发展。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种富勒締超级电容电池，该电池是用高活性、 高刚性、高极性富勒締衍生物作为电池活性物质，使电池电容量大幅度提高的一种新电池 产品，适用交通能源电池、电动自行车电池和手机等微型电池。
[0005] 本发明要解决的另一个技术问题是提供一种富勒締超级电容电池的制备方法。
[0006] 为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案是：
[0007] 富勒締超级电容电池，包括有正极板、负极板、介于正、负极板之间的隔板和电解 液，所述的正、负极板均是由活性炭负载于儀片上制成的，所述的隔板是由高分子片状物质 制成的，所述的电解液是富勒締极性水溶液。
[000引所述的富勒締极性水溶液包括有下述组份:富勒締、KOH和也0。
[0009] 所述的富勒締极性水溶液的各组份的配如下:也0为500g，KOH W1.5 % W/W加入，富 勒締W2/10万W/W加入。
[0010] 正极生成Cso(OH)U,负极生成也KsCso。
[001 "I] 所述的正、负极板高均为122mm、宽为79mm。
[0012] 所述的正极为双板。
[0013] 将单体的富勒締超级电容电池12个~14个串联形成48V±0.5,共1500~1600组并 联，分=层，每层500组~530组并联，形成车用富勒締超级电容电池。
[0014] 富勒締超级电容电池的制备方法，包括如下步骤：
[0015] ①将水置于密封槽中，再将KOH物质加入槽中，为水溶液1.5%，则水分子变为单个 水分子结构，
[0016] ②将富勒締加入，逐渐形成富勒締C6〇(OH)i2、也KsCso,多余水分子团逐渐消失，形成 单体OH，H结构；
[0017] ③化成，通W5V电，在阴极逐渐堆积富勒氨钟，在阳极逐渐堆积富勒締醇，富勒締 与极板杂化，同时，正负活性物质将工质感应成双极电容器。
[0018] 本发明所具有的优点与效果是：
[0019] 本发明富勒締超级电容电池，具有大幅度提高电池电容量、工作安全、回收容易的 优点。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明富勒締超级电容电池的结构图；
[0021] 图2为电流特性图；
[0022] 图3为单板双极电容功率特性图。
【具体实施方式】
[0023] 如图1所示，本发明富勒締超级电容电池，包括有正极板1、负极板2、介于正、负极 板之间的隔板4和电解液3,所述的正、负极板均是由活性炭负载于儀片上制成的，所述的隔 板是由高分子片状物质制成的，如聚乙締、聚丙締微孔膜等，可采用单层聚乙締或单层聚丙 締或聚乙締、聚丙締复合板。所述的电解液是富勒締极性水溶液。
[0024] 所述的正、负极板高均为122mm、宽为79mm。所述的正负极为均为双极。因为正极感 应成正负极，负极感应成负正极，因此称为双极。
[0025] 富勒締超级电容电池的制备方法，包括如下步骤：
[0026] 第一步:将水置于密封槽中，再将相应KOH物质加入槽中（为水溶液1.5% )，则水分 子即变为单个水分子结构。
[0027]
[0028] 第二步:将富勒締加入，由于常溫下富勒締具有氧化、还原反应，逐渐形成富勒締 Cso (OH) 12、HsKsCso，而多余水分子团逐渐消失，形成单体OH，H结构。
[0029] 第S步:化成，通W5V电。在阴极逐渐堆积富勒氨钟，在阳极逐渐堆积富勒締醇，富 勒締与极板杂化。同时，正负活性物质将工质感应成双极电容器。
[0030] 所述的电解液的配置为:取水500g放置于原电池槽中，KOHWl.5%W/W加入，富勒 締W2/10万W/W加入，即形成合格的单体电池。
[0031] 通过试验，试验结果如图2所示，充电化成:5V，330毫安30秒充电，在正极自然生成 Cso (OH) 12活性物质，重量为17iig，在负极自然生成此KsCso，重量为45iig，其余H% r，OH-，Cso存 在于电解液中。
[0032] 如图3所示，放电：4V，通过充电机器放电，成为2.4V，1分钟1.98V，2分钟1.8V，4分 钟 1.62V，6 分钟 1.52V，10 分钟 1.32V，12 分钟 1.2V，机器负载285mA。
[0033] 运种快速充放电充分表现出电容器充放电特征。本次试验之所W充放电很快，形 成超级电容电池，主要得益超导流体2H+，〇--，H6K6C60-C70，C60-C70(OH) 122H+，〇-是储量值， 也K6C60-C70和C6〇-C70(OH)12是电泳离子一超导流体在双极电压5V时，电泳离子很快<30秒，就 聚集在正、负极，当卸压，加负载很快，又回到流体中，充放电加压只有4-5V，能量很小，而平 均电流却很大285mA/4扣克摩尔的电流量，换算成标准式1267mA ? h/g。同样的极板面积，比 裡电池的极板容量大9倍。
[0034] 本发明富勒締超级电容电池还可W组合成其它用途电池，如其它交通工具用电 池、自行车电池、手机电池、蓄电池也属于本发明保护之例。
[0035] 下面W车用电池的组装为例进行说明：
[0036] 1.设计指标:功率130千瓦小时;运行公里数>700公里;运行时间>7小时；充电电 压5V;放电电压4V，采用双极电容电池结构。尺寸：1.4米X 0.5米X 0.4米长方形外形，外壳 为PVC;重量:约350kg左右。
[0037] 2.工艺方法步骤如下:①串联:将12个~14个单极电容电池串联形成48V ± 0.5。② 并联:共1500~1600组并联，分=层:每层500组~530组并联，形成车用富勒締超级电容电 池。
【主权项】
1. 富勒烯超级电容电池，其特征在于:包括有正极板、负极板、介于正、负极板之间的隔 板和电解液，所述的正、负极板均是由活性炭负载于镍片上制成的，所述的电解液是富勒烯 极性水溶液。2. 根据权利要求1所述的富勒烯超级电容电池，其特征在于:所述的富勒烯极性水溶液 包括有下述组份:富勒烯、KOH和H20。3. 根据权利要求2所述的富勒烯超级电容电池，其特征在于:所述的富勒烯极性水溶液 的各组份的配如下:H20为500g，KOH以1.5 % W/W加入，富勒烯以2/10万W/W加入。4. 根据权利要求1所述的富勒烯超级电容电池，其特征在于:正极生成C60(0H)12,负极 生成 H6K6C60。5. 根据权利要求1所述的富勒烯超级电容电池，其特征在于:所述的正、负极板高均为 122mm、宽为79mm 〇6. 根据权利要求1所述的富勒烯超级电容电池，其特征在于:所述的正极为双板。7. 根据权利要求1所述的富勒烯超级电容电池，其特征在于:将单体的富勒烯超级电容 电池12个~14个串联形成48V±0.5,共1500~1600组并联，分三层，每层500组~530组并 联，形成车用富勒烯超级电容电池。8. 富勒烯超级电容电池的制备方法，其特征在于包括如下步骤： ① 将水置于密封槽中，再将KOH物质加入槽中，为水溶液1.5%，则水分子变为单个水分 子结构； ② 将富勒烯加入，逐渐形成富勒烯C60(0H)12、H6K6C60,多余水分子团逐渐消失，形成 单体OH，Η结构； ③ 化成，通以5V电，在阴极逐渐堆积富勒氢钾，在阳极逐渐堆积富勒烯醇，富勒烯与极 板杂化，同时，正负活性物质将工质感应成双极电容器。
【文档编号】H01G11/84GK105977056SQ201610523902
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】王方茂
【申请人】王方茂