会造成超电容起火燃烧);此外，由于无需隔离膜6，所以还能降低生产成本与增加产能。
[0040]请复参阅图1、图2及图3，对于本实施例之高储能电容单元C，第一和第二集电体2、3系为可选择的结构(S卩非必要组件)。若第一和第二电极4、5本身的支撑性与稳定性更高，于使用时即可直接在表面上涂覆一层导电胶而不需要上述的集电体。
[0041 ]第二是实施例:
[0042]图4是本实用新型第二实施例之高储能电容单元之剖面示意图。请参阅图4，高储能电容单元C包括:一外壳S、一电解质1、一第一集电体2、一第二集电体3、一第一电极4’、一第二电极5、一隔离膜6。本实施例与前一实施例的不同之处在于，第一电极4包括一碳基材41’及一形成于碳基材41’上的过渡金属氧化物层42。
[0043]请配合参阅图5所示，第一电极4’的材料系为多孔碳材料41’与奈米尺寸的过渡金属氧化物材料42 ’的混合物。在本实施例中，多孔碳材料41’可利用奈米石墨烯、奈米碳管、奈米碳黑、奈米碳纤维及奈米碳球形成，其具有高导电性且可提供高表面积，以利过渡金属氧化物材料42，之沉积，避免过渡金属氧化物材料42 ’发生团聚;奈米尺寸的过渡金属氧化物42’可为氧化锰(Mn02)、氧化镍(N1)、氧化钴(Co304)、氧化钒(V205)、氧化钌(Ru02)或氧化铱(Ir02)。多孔碳材料41’与过渡金属氧化物材料42’的具体例不限于此。
[0044]同样地，本实施例之高储能电容单元C也可依实际需求而不包括隔离膜6(参图3所示)，且本实施例之第二电极5也可依实际需求而设计为泡棉状结构，以提升实际上可利用之表面积(参图2所示)。
[0045]本实用新型用于提升电容量及功率密度的机制如下所述:
[0046]1.首先，本实用新型采用包含导电性高分子的电解质(特别是凝胶系电解质)，其具有良好的导电性、电化学稳定性和机械性质，且可以和过渡金属氧化物复合材料正电极形成良好的协成效果。
[0047]2.电解质中可进一步包含其他可选择成分，例如有机盐类、聚阴离子及任何能帮助提升性能的辅助材料，以帮助提升电解质的导电度、电化学稳定性和机械性质。
[0048]3.上述的过渡金属氧化物复合材料正电极中，多孔质金属基材/多孔碳材料具有较大的比表面积，因此，在外部电场的作用下其电化学界面也越多，且所形成的电双层可使更多的离子储存于其中。
[0049]4.上述的过渡金属氧化物复合材料正电极中，过渡金属氧化物层/过渡金属氧化物材料可在外部电场的作用下，透过快速的氧化还原反应在其表面和体相内储存大量电荷。
[0050]5.承上述，过渡金属氧化物层/过渡金属氧化物材料可作为高储能电容单元C的拟电容。
[0051]综上所述，本实用新型可有效提升高储能电容单元的工作电压，并且可在相同的充放电时间内具有较大的功率与能量密度，适合被广泛应用于各种领域，例如移动通讯、信息技术、电动汽车、航空和国防科技等。
[0052]惟以上所述仅为本实用新型之较佳实施例，非意欲局限本实用新型之专利保护范围，故举凡运用本实用新型说明书及图式内容所为之等效变化，均同理皆包含于本实用新型之权利保护范围内，合予陈明。
[0053]符号说明
[0054]C高储能电容单元
[0055]S 外壳
[0056]I电解质
[0057]2第一集电体
[0058]3第二集电体
[0059]4、4’正电极
[0060]41金属基材[0061 ] 41’多孔碳材料
[0062]42过渡金属金属氧化物层
[0063]42’过渡金属氧化物材料
[0064]5负电极
[0065]6隔离膜。
【主权项】
1.一种高储能电容单元，其特征在于，包括: 一电解质， 一正电极，设置于所述电解质中，所述正电极包含一基材及一形成于所述基材上的过渡金属氧化物层；以及 一负电极，设置于所述电解质中且与所述正电极彼此相对。2.根据权利要求根据权利要求1所述的高储能电容单元，其特征在于，所述基材为一金属多孔基材。3.根据权利要求2所述的高储能电容单元，其特征在于，所述多孔基材为一泡棉状铝材、一泡棉状镍材或一泡棉状钛材。4.根据权利要求1所述的高储能电容单元，其特征在于，所述过渡金属氧化物层材料为氧化锰(Mn02)、氧化镍(N1)、氧化钴(Co304)、氧化钒(V205)、氧化铱(Ir02)或氧化钌(Ru02)o5.根据权利要求1所述的高储能电容单元，其特征在于，所述电解质为凝胶电解质。6.根据权利要求5所述的高储能电容单元，其特征在于，所述凝胶电解质包含一导电性高分子。7.根据权利要求1所述的高储能电容单元，其特征在于，所述电解质为水系胶体电解液。8.根据权利要求7所述的高储能电容单元，其特征在于，所述水系胶体电解液中包含一导电性高分子。9.根据权利要求1所述的高储能电容单元，更进一步包括两个间隔设置的集电体，所述该些集电体各为一金属之多孔体，所述正电极与所述负电极分别设置于所述两个集电体的表面。10.根据权利要求9所述的高储能电容单元，更进一步包括一隔离层，所述隔离层设置于所述正电极与所述负电极之间。11.一种高储能电容单元，其特征在于，包括: 一电解质； 一正电极，设置于所述电解质中，所述正电极的材料包括多孔碳材料和奈米尺寸的过渡金属氧化物材料;以及 一负电极，设置于所述电解质中且与所述正电极彼此相对。12.根据权利要求11所述的高储能电容单元，其特征在于，所述多孔碳材料为奈米石墨烯、奈米碳管、奈米碳黑、奈米碳纤维或奈米碳球。13.根据权利要求11所述的高储能电容单元，其特征在于，所述过渡金属氧化物材料为氧化锰(Mn02)、氧化镍(N1)、氧化钴(Co304)、氧化钒(V205)、氧化铱(Ir02)或氧化钌(Ru02)o14.根据权利要求11所述的高储能电容单元，其特征在于，所述电解质为凝胶电解质。15.根据权利要求14所述的高储能电容单元，其特征在于，所述凝胶电解质包含一导电性高分子。16.根据权利要求11所述的高储能电容单元，其特征在于，所述电解质为水系胶体电解液。17.根据权利要求16所述的高储能电容单元，其特征在于，所述水系胶体电解液中包含一导电性高分子。18.根据权利要求11所述的高储能电容单元，其特征在于，还包括两个间隔设置的集电体，所述该些集电体各为一金属之多孔体，所述正电极与所述负电极分别设置于所述两个集电体的表面。19.根据权利要求18所述的高储能电容单元，其特征在于，还包括一隔离层，所述隔离层设置于所述正电极与所述负电极之间。
【专利摘要】本实用新型揭示一种高储能电容单元，所述高储能电容单元包括一电解质、一正电极及一负电极。所述电解质可包含一导电性高分子，所述正电极与所述负电极间隔设置于所述电解质中，所述正电极包含一基材及一形成于所述基材上的过渡金属氧化物层。藉此，能大幅改善电容效率。
【IPC分类】H01G11/30, H01G11/00
【公开号】CN205319038
【申请号】CN201520846595
【发明人】陈明宗, 邱继皓
【申请人】钰邦电子（无锡）有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年10月29日