一種用于超級電容器的復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于超級電容器的復合材料及其制備方法，其特征在于，復合材料包括復合金屬氧化物ZnMxOy（M=Fe，Co，Mn，0＜x＜3，x與y比值為1：1～1：4）和活性炭，其制備步驟如下：（1）含有M的金屬鹽溶液里加入活性炭分散液，得到混合液，活性炭質(zhì)量為M質(zhì)量的10～60%；（2）步驟（1）的混合液持續(xù)攪拌，加入含有Zn的金屬鹽溶液，在溫度60～80℃反應2～8h；含Zn與M的金屬鹽的物質(zhì)的量比為1：2～1：7；（3）步驟（2）得到的產(chǎn)物洗滌、干燥至恒重，作為復合材料前驅(qū)體，前驅(qū)體在500～900℃反應1～6h，得到復合材料。原料來源廣泛，制備工藝簡單?？梢宰鳛槌夒娙萜鞯碾姌O活性物質(zhì)。
【專利說明】一種用于超級電容器的復合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復合材料，具體涉及一種用于超級電容器的復合材料及其制備方法，屬于新能源領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]能源危機和環(huán)境污染的日趨嚴重，促進了節(jié)能及新能源汽車的不斷發(fā)展。作為節(jié)能及新能源汽車的核心部件之一的動力電池，受到各個車企的關(guān)注。目前所用的動力電源能量密度較低，汽車續(xù)駛里程短；功率密度較小，汽車啟動、爬坡及加速性能差；重量體積大，安裝不便；使用壽命短，不能與整車相同；電池造價高，整車綜合成本居高不下；工作溫度范圍窄，適應差；充電時間長，配套設施投入大。這些原因阻礙了動力電池在節(jié)能及新能源汽車上的大規(guī)模應用。為了改變現(xiàn)狀，除了對電池器件的結(jié)構(gòu)進行研究外，人們對關(guān)鍵材料進行了開發(fā)研究。
[0003]復合金屬氧化物是二種及以上的金屬摻雜復合形成的儲能材料，具有高的比容量。錳酸鋅復合金屬氧化物已被應用于鋅離子電池正極(申請?zhí)?00910188791.4)、鋰離子電池負極(申請?zhí)?00810047721.2、申請?zhí)?0100545470.8)，錳酸鋅經(jīng)過首次放電后，發(fā)生Zn°、Mn0等的轉(zhuǎn)化，生成的金屬與Li2O發(fā)生可逆的反應。其反應方程式如下(NanoResearch,2011，4，505 - 510):
【權(quán)利要求】
1.一種用于超級電容器的復合材料及其制備方法，其特征在于，復合材料包括復合金屬氧化物ZnMxOy (M=Fe, Co，Mn，O < x < 3，x與y比值為1:1?1:4)和活性炭，其制備步驟如下: (1)含有M的金屬鹽溶液里加入活性炭分散液，得到混合液，活性炭質(zhì)量為M質(zhì)量的10 ?60% ； (2)步驟(I)的混合液持續(xù)攪拌，加入含有Zn的金屬鹽溶液，在溫度60?80°C反應2?8h ;含Zn與M的金屬鹽的物質(zhì)的量比為1:2?1:7 ; (3)步驟(2)得到的產(chǎn)物洗滌、干燥至恒重，作為復合材料前驅(qū)體，前驅(qū)體在500?900°C反應I?6h，得到復合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于超級電容器的復合材料及其制備方法，其特征在于所述的復合材料可以通過含有M、Zn的金屬鹽與活性炭固相反應得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，2所述的一種用于超級電容器的復合材料及其制備方法，其特征在于所述的含有M的金屬鹽包括碳酸錳、草酸錳、氯化錳、硫酸錳、硝酸錳，草酸鈷、硫酸鈷、硝酸鈷、氯化鈷、碳酸鈷、氧化鈷、碳酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、草酸鐵、氧化鐵，所述的含有Zn的金屬鹽包括碳酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅、草酸鋅、硝酸鋅以及氧化鋅。
【文檔編號】H01G11/32GK103545117SQ201310520991
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】榮常如, 韓金磊, 陳書禮, 張克金, 魏曉川 申請人:中國第一汽車股份有限公司