专利名称：一种氢氧化亚镍混合式超级电容器及其制造方法
技术领域：
本发明属于电化学电容器的制造技术范围，特别涉及应用于高储能密度的一 种氢氧化亚镍混和式超级电容器及其制造方法。
背景技术：
电化学超级电容器是一种新型储能装置，集高能量密度、高功率密度、长寿 命等特性于一身，此外它还具有免维护、高可靠性等优点，是一种兼备电容和电 池特性的新型电子元件。根据储能机理的不同其主要分为建立在界面双电层基础 上的双层电容器以及建立在法拉第准电容基础上的超级电容器。碳材料的性质是 决定双层电容器性能的决定因素。其中包括碳材料的比表面积、孔径分布、电化 学稳定性和电导率等。经过研究满足要求的碳材料有活性炭，纳米碳纤维，纳米
碳管等等，这方面比较典型的专利如美国MAXWELL公司的专利《具有密封电解封 口的多电极双层电容器》(CA1408121A)。"准电容"的原理是电极材料利用锂离 子或质子在材料的三维或准二维晶格立体结构中的储留达到储存能量的目的，虽 然其充放电特性与双电层电容极其相似，但其储能机理与碳材料表面的二维吸附 有较大的差别，该类电极材料包括金属氧化物、氮化物、高分子聚合物等等。双 电层电容与法拉第准电容相比，后者的比电容是前者的10—100倍，但前者瞬间 大电流放电的功率特性(功率密度)好于后者。目前该领域的专利主要集中在混合 型超级电容器领域，如上海奥威科技开发有限公司的《一种车用动力电源超级电 容器》(CN1431669)。氢氧化亚镍金属氧化物因其极高的电容量以及相对较低的 电阻而具有良好的电化学特性。因此基于该电极材料组装的超级电容器在航天和 军用领域中具有重要的应用。
发明内容
本发明的目的是提出一种氢氧化亚镍混和式超级电容器及其制造方法，所述 混合式电容器的结构为氢氧化亚镍阳极，碱金属氢氧化物水性电解液和活性碳纤 维阴极密封在不锈钢外壳或工程塑料外壳内构成圆柱型或方型结构；具有蓄电池和双电层型电容器特点的氢氧化亚镍与活性碳纤维混和式超级电容器。所述阳极结构为将氢氧化亚镍活性物质粘附在多孔发泡镍基体上形成，并在镍箔基体或发泡镍基体上连接带状镍集流体。 所述阳极裁切成为长方形。所述阴极结构为将活性碳纤维表面电镀镍导电层并在其上覆盖镍箔制成，在 镍箔基体上连接带状或针状镍集流体。 所述阴极裁切成为长方形。所述电解液由溶质和溶剂组成，溶质为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂，或上述盐的混合物；溶剂为水溶液；电解液浓度为6mol/L lmol/L，浓度越大，电解液导电率越高。一种氢氧化亚镍混和式超级电容器制造方法，其特征在于，包括圆柱型电容 器和方型混合式电容器制作所述圆柱型电容器的制作方法为将连接好集流体的阳极、隔膜、阴极依次叠 加，巻绕成为柱状电极芯，将该电极芯阳极、阴极集流体分别与顶盖正极、负极 连接后放置在不锈钢外壳内，或阳极与顶盖正极相连而圆柱状外壳作为负极，灌 注水性电解液，通过焊接或压封方式完成电容器密封；所述方型混合式电容器的结构与圆柱型混合式电容器的结构类同，不同的是 外壳结构为方型，制作方法是将阳极、阴极上分别焊接带状镍质集流体，连接好 集流体的阳极、隔膜、阴极依次叠加成为方型状电极芯，将该电极芯阳极、阴极 集流体分别连接好顶盖正极、负极后放置在不锈钢或工程塑料外壳内，灌注水性电解液；再通过焊接、压封或粘结完成电容器密封。所述阳极的制造工艺采用化学法或电化学法制备，以纳米氢氧化亚镍作为原 料，发泡多孔镍作为基体，并将纳米氢氧化亚镍溶解在水性溶剂中制成电极浆料， 或在氢氧化亚镍活性原料中加入碳纳米管及羰基镍导电剂，然后与聚四氟乙烯粘 合剂充分混合，充分剪切搅拌成为电极浆料；再将电极浆料均匀的刮涂在多孔发 泡镍集流体中，烘干后连续辊压，裁切并焊接或刺铆上集流体，得到具有比表面 积大、内阻低和结构强度高的氢氧化亚镍阳极；具体包括如下四种工艺所述氢氧化亚镍的具体制造为称取0.5mo1 Ni(N03)2， 0. 075mol NaN03，溶 于500mL去离子水中，得到翠绿色的Ni (NO丄和NaN(V混合溶液，在其中加入20g 聚乙烯醇造孔剂并搅拌均匀，称取0.5molK0H，将其溶解于500mL去离子水中搅 拌均匀，缓慢的滴加到翠绿色的Ni(N0:,)2和NaN(V混合溶液中并不断搅拌，静置 几分钟，生成的浅绿色颗粒并沉积在反应器底部，将上述溶液进行真空抽滤，并 用去离子水清洗以彻底去除NaN03及聚乙烯醇残留，最后将得到的绿色粉末在 8(TC下烘干得到纳米粒径的Ni (0H)2粉状活性物质。所述氢氧化亚镍制备过程中还可以加入由碳纳米管和羰基镍混合成的导电 物质制备复合电极材料，以提高电极材料的电化学容量，降低电极内阻；其碳纳 米管含量为10 25wt%，羰基镍含量为5 15wt^;导电物质可以在反应前加入硝酸镍前驱体中，然后进行化学反应制备复合电极材料；也可以在氢氧化亚镍制 备完成后掺加到纳米Ni (0H)2粉状活性物质中并充分混合，在上述复合材料中加 入5X 20wtX聚四伏乙烯粘合剂配制成为流动性和粘合性良好的电极浆料。所述氢氧化亚镍的制备方法也可以是电化学法。具体制造过程如电解液为 0. 9molNi (NO:丄以及0. 075molNaN03溶于500ml乙醇和水的混合液中配制而成，其 中无水乙醇和去离子水的体积比为1:1。采用双电极恒流阴极还原法制备氢氧化 亚镍，电解池的阳极为纯镍，阴极为多孔发泡镍，控制恒定电解电流强度为1A/dm2， 电解沉积时间为4小时，在发泡镍结构中电化学生产氢氧化亚镍。电解反应完成 后取出电极，用去离子水反复洗涤后于空气气氛8(TC条件下干燥1小时。所述电化学方法的制备氢氧化亚镍中也可以掺加适量碳纳米管及羰基镍导 电物质。具体方法是先将碳纳米管及羰基镍材料加入10机％聚四氟乙烯粘合剂制 备成为衆料，其中碳纳米管含量为60wt%，羰基镍含量为30wt%。首先将上述 浆料刮涂到多孔泡沫镍基体中，将该基体作为双电极恒流阴极电解还原装置的阴 极，阳极仍然为纯镍，电解液为同样由Ni(N03)2以及Na腦3组成的电解液。控制 恒定电解电流强度为1A/dm2，电解沉积时间为4小时，在碳纳米管、羰基镍基体 结构中电化学生产氢氧化亚镍一碳纳米管一羰基镍复合电极。电解反应完成后取 出电极，用去离子水反复洗涤后于空气气氛8(TC条件下干燥1小时。所述活性碳纤维阴极制造工艺包括采用采用活性碳纤维作为电极材料，先行 在表面采用电镀方法电沉积一层镍导电层，电镀镍具体工艺为采用双电极阴极还 原电镀方法，阳极为纯镍，阴极基体为活性碳纤维布，电镀液成分包括硫酸镍为100 g/L -170 g/L， 硫酸镁为21 g/L—30 g/L，硼酸为14 g/L—30 g/L， 氯 化钠文4 g/L_12 g/L;电镀液酸碱度PH值为5 —6，电镀电流密度为0. 5A/dm2， 电镀环境为室温，电镀时间为10 30分钟，电镀层厚度为60^iTl00jam;采用镍箔 作为集流体附着在活性碳纤维布的一侧，裁切成长方形电极，采用焊接或刺铆制 造出具有比表面积大、内阻低和结构强度高的活性碳纤维阴极。所述活性碳纤维阴极材料采用巿售的比表面积大，容量高，内阻低，强度好， 杂质含量少的材料，如北京华昌新材料公司生产的活性碳纤维布。本发明的有益效果是阳极和阴极分别由具有法拉第准电容特性的纳米氢氧 化亚镍电极以及具有双电层电容特性的活性碳纤维电极所组成的混合型超级电 容器，既发挥了法拉第准电容能量密度高的固有特点，又保持了双电层电容储能 机理放电功率大的优点。本混合型超级电容器工作电压范围为0.3V 1.6V，储能 密度可以达到20Wh/kg，峰值放电功率可以达到8kW/kg。混合型超级电容器发挥 了超级电容器电极能量密度高的固有特点，其能量密度比铝电解电容器高三到四 个数量级。另夕卜，混合型超级电容器保持了电解电容器单元电压高、比功率高、 响应时间短、设计简单的优点。上述优异的性能使混合超级电容器在工业不间断 电源、电动车辆、军用大功率电源、无线电通讯等领域具有十分广泛的应用。
图1为圆柱型电容器结构示意图。图2为方型电容器结构示意图。图3为化学法制备氢氧化亚镍材料的微观形貌4为化学法制备氢氧化亚镍—碳纳米管一羰基镍复合材料的微观形貌图 图5为电化学法制备氢氧化亚镍材料的微观形貌6为电化学法制备氢氧化亚镍一碳纳米管一羰基镍复合材料的微观形貌图。图7为活性碳纤维电极的扫描电子显微镜照片。图8为电镀法制备的活性碳纤维一镍电极的扫描电子显微镜照片图9为混合式超级电容器的充放电曲线。图10为混合式超级电容器的能量密度一功率密度图。
具体实施方式
本发明提出一种氢氧化亚镍混和式超级电容器及其制造方法。所述混合式超 级电容器电容器的制造方法分别由氢氧化亚镍阳极的制造、活性碳阴极制造以及 电容器组装三大步骤组成。基于本发明制造的混和式超级电容器有望在电子、汽 车、航天、军事等多种领域获得广泛应用。本发明根据混合型电容器用途不同， 组装工艺也彼此有所不同，下面结合附图具体说明如下。混合式超级电容器的组装结构及工艺为图l所示为圆柱型混合式电容器的结构示意图。图中，氧化镍阳极l、隔膜2、活性碳纤维阴极3依次叠加并巻绕成为电极芯，阳极、阴极各有集流体4引 出，氧化镍阳极1与顶盖5上正极6相连，活性碳纤维阴极3与外壳7相连，外 壳本身作为负极的连接方式。顶盖上有卸气阀8以保证电容器内部气压平衡，顶 盖5和外壳7之间有绝缘圈9，在干燥空气气氛下灌注碱性电解液，通过滚槽压 封、焊接等方式完成电容器密封。也可采用阳极与顶盖正极相连，阴极与外壳相 连，外壳本身作为负极的连接方式。顶盖采用焊接或压封方式实现与外壳之间的 密封。其中隔膜2采用镍氢电池及镍镉电池专用聚丙烯隔膜，该种隔膜具有耐碱 性电解液特性，如浙江凯恩公司生产的50um厚度碱性电池隔膜。图2所示为方型混合式电容器的结构示意图。其结构与圆柱型混合式电容器 的结构类同，不同的是氧化镍阳极l、隔膜2、活性碳阴极3依次叠加并折叠为 方型电极芯，阳极阴极各有集流体4引出并与顶盖5的正极6、负极9连接，顶 盖5本身保证正负电极间及电极与外壳7之间的绝缘，电容器内阻充满电解液。 顶盖采用焊接或粘结方式实现与外壳间的密封，顶盖上有卸气阀8以保证电容器 内部气压平衡。混合式超级电容器的电极制备工艺为1.混和式超级电容器的氢氧化亚镍阳极物质制造，采用化学法的具体工艺为以硝酸镍Ni(NO:,)2水溶液作为反应前驱体，硝酸钠NaN03作为添加剂，与碱 金属氢氧化物KOH反应合成Ni (OH) 2，具体作法称取0, 5mol Ni (N03) 2， 0. 075mol NaN03，溶于500mL去离子水中，得到翠绿色的Ni (N03)Jn NaNCV混合溶液,在其中 加入20g聚乙烯醇造孔剂并搅拌均匀。称取0.5molK0H，将其溶解于500mL去离 子水中搅拌均匀，缓慢的滴加到翠绿色的Ni(N0》2和NaNO:,混合溶液中并不断搅 拌，静置几分钟，生成的浅绿色颗粒并沉积在反应器底部，将上述溶液进行真空 抽滤，并用去离子水清洗以彻底去除N03—及聚乙烯醇残留。最后将得到的绿色粉 末在8(TC下烘干得到纳米粒径的Ni (0H)2粉状活性物质。(如图3所示)。2. 混和式超级电容器氢氧化亚镍/碳纳米管羰基镍阳极复合物质的制造，在 所述氢氧化亚镍制备过程中可以加入适量的碳纳米管一羰基镍导电物质，可不同 程度的提高电极材料的电化学容量，降低电极内阻，延长电极使用寿命，改善电 极的充放电特性。碳纳米管含量为碳纳米管20wt%，羰基镍10wt^。导电物质 可以在反应前加入硝酸镍前驱体中，然后进行化学反应制备复合电极材料(如图 4所示)。也可以在氢氧化亚镍制备完成后掺加到纳米Ni(0H)2粉状活性物质中并 充分混合。3. 混合式超级电容器氢氧化亚镍阳极的制造所述混合式电容器氢氧化亚镍阳极制造包括称料-拌料-刮涂-辊压等工艺。 在上述制得的氢氧化亚镍或氢氧化亚镍/碳纳米管羰基镍阳极复合物质中加入 5wt%、 10wt%、 20wty。的粘合剂(聚四氟乙烯)，溶解于去离子水，充分搅拌制造 出均匀的具有一定粘度和流动性的氢氧化亚镍阳极桨料，粘合剂最佳含量为10wt %。将上述浆料采用刮涂的方式均匀的涂在镍箔或多孔发泡镍表面并烘干辊压， 完成氢氧化亚镍阳极的制造。所制造阳极的厚度为500 800微米。根据需要将 电极裁切为不同大小和形状，在其上采用焊接或刺铆的方法连接带状或针状镍集 流体。4. 混合式超级电容器氢氧化亚镍阳极的电化学方法制造所述氢氧化亚镍的制备方法也可以是电化学法。具体制造过程如电解液为0. 9molNi (N03)2以及0. 075molNaN(V溶于500ml乙醇和水的混合液中配制而成，其 中无水乙醇和去离子水的体积比为1:1。采用双电极恒流阴极还原法制备氢氧化 亚镍，电解池的阳极为纯镍，阴极为多孔发泡镍，控制恒定电解电流强度为1A/dm2， 电解沉积时间为4小时，在发泡镍结构中电化学生产氢氧化亚镍(如图5所示)。 电解反应完成后取出电极，用去离子水反复洗涤后于空气气氛80'C条件下干燥1 小时。5. 混合式超级电容器氢氧化亚镍一碳纳米管羰基镍复合阳极制造，在以电化 学方法的制备氢氧化亚镍中也可以掺加60wt^的碳纳米管，30wt^的羰基镍为导 电物质，先将碳纳米管及羰基镍材料加入10wt^聚四氟乙烯粘合剂制备成为浆 料，将桨料刮涂到多孔泡沬镍基体中，该基体作为双电极恒流阴极电解还原装置 的阴极，阳极仍然为纯镍，电解液为上述电解液。控制恒定电解电流强度为1A/dm2， 电解沉积时间为4小时，在碳纳米管、羰基镍基体结构中电化学生产氢氧化亚镍 一碳纳米管一羰基镍复合电极(如图6所示)。更长的沉积时间可以提高复合电 极中氢氧化亚镍的含量及电极比容量。电解反应完成后取出电极，用去离子水反 复洗涤后于空气气氛8CTC条件下干燥1小时。6. 混合式超级电容器活性碳纤维阴极的制造，采用活性碳纤维作为电极材料 (市售的比表面积大，容量高，内阻低，强度好，杂质含量少的材料，如北京华昌新材料科技有限公司生产的活性碳纤维布)，先行在表面采用电镀方法电沉积 一层镍导电层(如图8所示)，所述活性碳阴极电镀镍具体工艺为采用双电极阴 极还原电镀方法，阳极为纯镍，阴极基体为活性碳纤维布，电镀液成分包括硫酸 镍(100 g/L -170 g/L)， 硫酸镁(21 g/L_30 g/L)， 硼酸(i4 g/L—30 g/L)， 氯化钠(4 g/L_12 g/L)。电镀液酸碱度PH值为5 — 6，电镀电流密度为0. 5A/dm2, 电镀环境为室温，电镀时间10 30分钟，电镀层厚度60jan 100pm。采用镍箔作为 集流体附着在活性碳纤维布的一侧，裁切成长方形电极，采用焊接或刺铆制造出 具有比表面积大、内阻低和结构强度高的活性碳纤维阴极(如图7所示)。上述采用氢氧化亚镍作为阳极，活性碳纤维作为阴极，碱金属氢氧化物作为 电解液的混合式超级电容器工作电压达到1.6V (如图9所示)，储能密度高达20Wh/kg (如图10所示)，发挥了超级电容器电极能量密度高的固有特点，其能量密度比铝电解电容器高三 四个数量级。另外，混合型超级电容器保持了电解 电容器单元电压高、比功率高、响应时间短、设计简单的优点。上述优异的性能 使混合超级电容器在军用、无线电通讯等领域具有十分广泛的应用。
权利要求
1. 一种氢氧化亚镍混和式超级电容器，其特征在于，所述混合式电容器的结构为氢氧化亚镍阳极，碱金属氢氧化物水性电解液和活性碳纤维阴极密封在不锈钢外壳或工程塑料外壳内构成圆柱型或方型结构；具有蓄电池和双电层型电容器特点的氢氧化亚镍/活性碳混和式超级电容器。
2. 根据权利要求1所述氢氧化亚镍混和式超级电容器，其特征在于，所述阳 极结构为将化学法或电化学法制备的氢氧化亚镍活性物质粘附在多孔发泡镍基 体上形成，并在发泡镍基体上连接带状镍或不锈钢集流体；其阳极裁切成为长方 形。
3. 根据权利要求1所述氢氧化亚镍混和式超级电容器，其特征在于，所述阴 极结构为在活性碳纤维表面电镀沉积镍导电层并在纤维布一侧覆盖镍箔制成，在 镍箔基体上连接带状或针状镍集流体；其阴极裁切成为长方形。
4. 根据权利要求1所述氢氧化亚镍混和式超级电容器，其特征在于，所述电 解液由溶质和溶剂组成，溶质为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂，或上述盐的混 合物；溶剂为水溶液；电解液浓度为6mol/L lmol/L，浓度越大，电解液导电率 越高。
5. —种氢氧化亚镍混和式超级电容器制造方法，包括混和式超级电容器结构组装以及混和式超级电容器电极的制作其特征在于，所述混和式超级电容器结构组装工艺包括圆柱型电容器结构组装工艺为将连接好集流体的阳极、隔膜、阴极依次叠加， 巻绕成为柱状电极芯，将该电极芯阳极、阴极集流体分别与顶盖正极、负极连接 后放置在不锈钢外壳内，或阳极与顶盖正极相连而圆柱状外壳作为负极，灌注水 性电解液，通过焊接或压封方式完成电容器密封；方型混合式电容器结构组装工艺，方型混合式电容器的结构与圆柱型混合式 电容器的结构类同，不同的是外壳结构为方型，制作方法是将阳极、阴极上分别 焊接带状镍质集流体，连接好集流体的阳极、隔膜、阴极依次叠加成为方型状电 极芯，将该电极芯阳极、阴极集流体分别连接好顶盖正极、负极后放置在不锈钢或工程塑料外壳内，灌注水性电解液；再通过焊接、压封或粘结完成电容器密封。
6.根据权利要求5所述氢氧化亚镍混和式超级电容器制造方法，其特征在于， 所述混和式超级电容器电极的制作包括阳极和阴极的制备，所述阳极的制造工艺采用化学法或电化学法制备，以纳米氢氧化亚镍作为原 料，发泡多孔镍作为基体，并将纳米氢氧化亚镍溶解在水性溶剂中制成电极浆料， 或在氢氧化亚镍活性原料中加入碳纳米管及羰基镍导电剂，然后与聚四氟乙烯粘 合剂充分混合，充分剪切搅拌成为电极浆料；再将电极浆料均匀的刮涂在多孔发 泡镍集流体中，烘干后连续辊压，裁切并焊接或刺铆上集流体，得到具有比表面 积大、内阻低和结构强度高的氢氧化亚镍阳极；具体包括如下四种工艺所述氢氧化亚镍的具体制造为称取O. 5mol Ni(N03)2， 0. 075mol NaN03，溶 于500mL去离子水中，得到翠绿色的Ni (N0丄和NaN(V混合溶液,在其中加入20g 聚乙烯醇造孔剂并搅拌均匀，称取0.5molK0H，将其溶解于500mL去离子水中搅 拌均匀，缓慢的滴加到翠绿色的Ni(N0丄和NaN(V混合溶液中并不断搅拌，静置 几分钟，生成的浅绿色颗粒并沉积在反应器底部，将上述溶液进行真空抽滤，并 用去离子水清洗以彻底去除NaN03及聚乙烯醇残留，最后将得到的绿色粉末在 8CTC下烘干得到纳米粒径的Ni (0H)2粉状活性物质。所述氢氧化亚镍制备过程中还可以加入由碳纳米管和羰基镍混合而成的导 电物质制备复合电极材料，以提高电极材料的电化学容量，降低电极内阻；其碳 纳米管含量为10 25wt%，羰基镍含量为5 15wt^;导电物质可以在反应前加 入硝酸镍前驱体中，然后进行化学反应制备复合电极材料；也可以在氢氧化亚镍 制备完成后掺加到纳米Ni (0H)2粉状活性物质中并充分混合，在上述复合材料中 加入5X 20wtX聚四伏乙烯粘合剂配制成为流动性和粘合性良好的电极浆料。所述氢氧化亚镍的制备方法也可以是电化学法。具体制造过程如电解液为 0. 9molNi (N03)2以及0. 075molNaN03溶于500ml乙醇和水的混合液中配制而成，其 中无水乙醇和去离子水的体积比为1:1。采用双电极恒流阴极还原法制备氢氧化 亚镍，电解池的阳极为纯镍，阴极为多孔发泡镍，控制恒定电解电流强度为1A/dm2， 电解沉积时间为4小时，在发泡镍结构中电化学生产氢氧化亚镍。电解反应完成后取出电极，用去离子水反复洗涤后于空气气氛8crc条件下干燥i小时。 所述电化学方法的制备氢氧化亚镍中也可以掺加适量碳纳米管及羰基镍导电物质。具体方法是先将碳纳米管及羰基镍材料加入10wt^聚四氟乙烯粘合剂制 备成为浆料，其中碳纳米管含量为60wt%，羰基镍含量为30wt%。首先将上述 浆料刮涂到多孔泡沬镍基体中，将该基体作为双电极恒流阴极电解还原装置的阴 极，阳极仍然为纯镍，电解液为同样由Ni(NO丄以及NaN03组成的电解液。控制 恒定电解电流强度为1A/dm2，电解沉积时间为4小时，在碳纳米管、羰基镍基体 结构中电化学生产氢氧化亚镍一碳纳米管一羰基镍复合电极。电解反应完成后取 出电极，用去离子水反复洗涤后于空气气氛8(TC条件下干燥1小时。
7.根据权利要求6所述氢氧化亚镍混和式超级电容器制造方法，其特征在于， 所述阴极制造工艺为采用活性碳纤维作为电极材料，先行在表面采用电镀方法电 沉积一层镍导电层，电镀镍具体工艺为采用双电极阴极还原电镀方法，阳极为纯 镍，阴极基体为活性碳纤维布，电镀液成分包括硫酸镍为100g/L-170g/L，硫 酸镁为21 g/L — 30 g/L， 硼酸为14 g/L —30 g/L， 氯化钠文4 g/L—12 g/L; 电镀液酸碱度PH值为5—6，电镀电流密度为0.5A/dm2,电镀环境为室温，电镀时 间10 30分钟，电镀层厚度60jim 100^im;采用镍箔作为集流体附着在活性碳纤 维布的一侧，裁切成长方形电极，采用焊接或剌铆制造出具有比表面积大、内阻 低和结构强度高的活性碳纤维阴极，其中活性碳纤维阴极材料采用市售的比表面 积大，容量高，内阻低，强度好，杂质含量少的材料，如北京华昌新材料公司生 产的活性碳纤维布。
全文摘要
本发明公开了属于电容器的制造技术范围的一种氢氧化亚镍混和式超级电容器及其制造方法。该电容器包括圆柱型和方型结构，由氢氧化亚镍阳极，碱金属氢氧化物水性电解液和活性碳纤维阴极密封在不锈钢或工程塑料外壳内构成具有储能密度大、放电功率高等特点的混和式超级电容器。氢氧化亚镍阳极采用化学反应法和电化学反应方法制备，在其中掺加适量碳纳米管及羰基镍作为添加剂，发泡镍为基体制造出阳极。活性碳阴极采用电镀镍处理过的活性碳纤维作为原材料，采用镍箔作为集流体。所组装电容器工作电压达到1.6V，最大储能密度达到20Wh/kg，峰值放电功率达到8KW/kg。在工业、交通、电子、军事等领域广泛应用。
文档编号H01G9/08GK101276692SQ20081011189
公开日2008年10月1日 申请日期2008年5月19日 优先权日2008年5月19日
发明者政 尤, 王晓峰 申请人:清华大学