一种基于电池型正极-赝电容型负极的双离子超级电容器的制备方法

文档序号:28495126发布日期:2022-01-15 03:55阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于电池型正极-赝电容型负极的双离子超级电容器的制备方法,其特征在于,按照以下步骤进行:步骤一:ni(oh)2纳米管阵列正极的制备:(1)将金属箔片在去离子水和乙醇中超声清洗,并在烘箱中干燥;(2)配制一定浓度的niso4、cuso4、h3bo3混合溶液中,通过电沉积技术以pt片为对电极,镍箔为工作电极,ag/agcl为参比电极,在一定电位下恒压电沉积一段时间制备ni-cu合金薄膜,然后在相同电解液中恒电位脱去cu得到ni纳米管阵列薄膜;(3)使用三电极体系,以pt片为对电极,ag/agcl为参比电极、ni纳米管阵列薄膜为工作电极,在一定浓度的koh电解液中通过循环伏安的方法将ni纳米管阵列原位氧化为ni(oh)2;步骤二:所述自支撑v2o5/cnt负极的制备步骤如下:(1)将商用的cnt与十二烷基苯磺酸钠(sdbs)通过超声分散在去离子水中,然后将一定量的悬浮液通过真空抽滤制备cnts薄膜;(2)以cnts薄膜作为工作电极,配制一定浓度的voso4与十六烷基三甲基溴化铵(ctab)混合溶液,使用恒电位电沉积技术制备自支撑v2o5/cnts电极;(3)将自支撑v2o5/cnts电极放在管式炉中高温退火;步骤三:双离子超级电容器的组装:(1)将步骤一和步骤二中得到的ni(oh)2纳米管阵列正极和自支撑v2o5/cnts负极在koh电解液中以隔膜分离进行组装。2.根据权利要求1所述的一种基于电池型正极-赝电容型负极的双离子超级电容器的制备方法,其特征在于,步骤一的第(1)步中金属箔片为镍箔,超声时间为10~60min。3.根据权利要求1所述的一种基于电池型正极-赝电容型负极的双离子超级电容器的制备方法,其特征在于,步骤一的第(2)步中niso4的浓度为0.5~2m,cuso4浓度为0.01~0.05m,h3bo3的浓度为0.1~1m,恒电位沉积的电压为-0.6~-1v,沉积时间为5~30min,脱去cu的电位为0.4~0.8v,时间为10~60min。4.根据权利要求1所述的一种基于电池型正极-赝电容型负极的双离子超级电容器的制备方法,其特征在于,步骤一的第(3)步中koh的浓度为1~3m,循环伏安的电压窗口为0-0.6v,扫速为5~100mv s-1
,循环圈数为10~100圈。5.根据权利要求1所述的一种基于电池型正极-赝电容型负极的双离子超级电容器的制备方法,其特征在于,步骤二的第(1)步中cnt的浓度为0.5~5mg/ml,sdbs浓度为0.1~1mg/ml,超声时间为1~5h,抽滤悬浮液体积为100~300ml。6.根据权利要求1所述的一种基于电池型正极-赝电容型负极的双离子超级电容器的制备方法,其特征在于,步骤二的第(2)步中voso4的浓度为0.2~2m,ctab的浓度为0.1~0.3m,沉积电位为1~2v,沉积时间为5~10min。7.根据权利要求1所述的一种基于电池型正极-赝电容型负极的双离子超级电容器的制备方法,其特征在于,步骤二的第(3)步中退火条件为300~500℃,时间为2~6h,在氩气气氛下退火。8.根据权利要求1所述的一种基于电池型正极-赝电容型负极的双离子超级电容器的制备方法,其特征在于,步骤三的第(1)步中koh电解液的浓度为1~6m。

技术总结
一种基于电池型正极-赝电容型负极的双离子超级电容器的制备方法。(1)将商用镍箔进行清洗等预处理,然后通过电沉积、脱合金、原位氧化等过程成功制备Ni(OH)2纳米管阵列正极。(2)将商用碳纳米管(CNT)通过超声分散、真空抽滤法得到CNTs薄膜。(3)在CNTs薄膜上电沉积V2O5,得到自支撑V2O5/CNTs负极。(3)将正极和负极通过隔膜分开,在KOH电解液中组装成双离子超级电容器。双离子超级电容器不同于传统的超级电容器,利用了新型的储能机制:充电时,OH-来到正极与Ni(OH)2发生氧化反应,Ni


技术研发人员:刘博天 石成龙 庞有勇
受保护的技术使用者:桂林理工大学
技术研发日:2021.10.27
技术公布日:2022/1/14
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