一種超級電容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超級電容器。
【背景技術(shù)】
[0002]超級電容器作為一種新型貯能元件具有高功率、長壽命等獨特優(yōu)點，在消費電子產(chǎn)品、UPS(不間斷電源系統(tǒng))以及電動車用的混合電源系統(tǒng)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。超級電容器根據(jù)儲能機(jī)理的不同，分為炭基超級電容器(雙電層電容器)和以金屬氧化物以及導(dǎo)電聚合物為電極材料的準(zhǔn)電容電容器。
[0003]在這兩類超級電容器中，炭基超級電容器所用的活性炭的比電容較低，限制了超級電容器器件的性能。眾所周知，提高貯能器件的比能量可以減輕其自身的質(zhì)量，應(yīng)用于電動車可以減輕車身的重量，因此具有重大的現(xiàn)實意義。而要提高貯能器件的比能量就要提高其關(guān)鍵電極材料的比電容。
[0004]電極材料是電化學(xué)電容器的關(guān)鍵，決定著電容器的主要性能指標(biāo)。超級電容器發(fā)展的核心就是其電極材料的發(fā)展?，F(xiàn)有技術(shù)的電極材料有多孔炭材料、貴金屬氧化物、高分子導(dǎo)電聚合物和新型復(fù)合材料等，這些類型的電極材料均有在低倍率和高倍率下的比電容均較低、壽命較短的缺點。
[0005]現(xiàn)時有使用多孔金屬有機(jī)骨架材料作為超級電容器正極材料的技術(shù)方案，其制得的超級電容器的比能量等參數(shù)相對傳統(tǒng)產(chǎn)品具有較好的提升。如何尋找更合適的多孔金屬有機(jī)骨架材料作為正極材料是目前研究人員提升超級電容器性能的研究方向之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種采用了新型多孔金屬有機(jī)骨架材料作為正極材料的電容器，其相對傳統(tǒng)超級電容器，能量密度和功率密度都得到了大大提升。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]—種超級電容器，該超級電容器的正極材料為多孔金屬有機(jī)骨架材料Co-MOF {[Me2NH2] [Co2 (bptc) (OH) (H2O) 2]}。
[0009]其中，該超級電容器的電解液為KOH水溶液。進(jìn)一步地，所述KOH水溶液的濃度為6mol/L。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所采用的新型多孔金屬有機(jī)骨架材料所制成的超級電容器，經(jīng)實驗數(shù)據(jù)證明，其在低倍率和高倍率的掃描速率下均具有高比電容，大大優(yōu)于傳統(tǒng)的超級電容器性能參數(shù)，與已公開的多孔金屬有機(jī)骨架材料所制成的超級電容器性能參數(shù)相比也具有較大的提升。
【附圖說明】
[0011]圖1 為本發(fā)明所采用的 Co-MOF {[Me2NH2] [Co2 (bptc) (OH) (H2O)2JI 材料在 5、10、20、50、100和200mV/s掃描速率時的CV循環(huán)伏安圖；
[0012]圖2為本發(fā)明所采用的
[0013]Co-MOF {[Me2NH2] [Co2 (bptc) (OH) (H2O)2B 材料在 5、10、20、50、100 和 200mV/s 掃描速率時的比電容圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似方法及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0015]實施例
[0016]本發(fā)明的超級電容器采用多孔金屬有機(jī)骨架材料Co-MOF {[Me2NH2] [Co2 (bptc)(OH) (H2O)2B作為正極材料，電解液采用濃度為6mol/L的KOH水溶液。
[0017]采用三電極體系進(jìn)行循環(huán)伏安測試，分別以3X5cm2大小的鉑片和飽和甘汞電極(SCE)作為輔助電極和參比電極，多孔金屬有機(jī)骨架材料Co-MOF {[Me2NH2] [Co2 (bptc) (OH)(H2O)2B作為工作電極，測試系統(tǒng)為CHI660C電化學(xué)工作站。掃描速率分別為5、10、20、50、100和200mV/s，電位區(qū)間為-0.1?0.6V。參照圖1和圖2，電化學(xué)性能測試結(jié)果表明，多孔金屬有機(jī)骨架材料Co-MOF{[Me2NH2] [Co2(bptc) (OH) (H2O)2JI材料在5mV/s的比電容為942F/g，在 200mV/s 的比電容為 120F/g。
[0018]對比例I
[0019]超級電容器采用基于異煙酸和硝酸鎳合成的金屬有機(jī)骨架材料作為正極材料，采用濃度為6mol/L的KOH水溶液作為電解液。經(jīng)測試，超級電容器在5mV/s的比電容為634F/g，在50mV/s的比電容為100F/g左右，在200mV/s的比電容遠(yuǎn)小于100F/g。
[0020]對比例2
[0021]超級電容器采用Co3(BTC)2.12H20金屬有機(jī)骨架材料作為正極材料，采用濃度為6mol/L的KOH水溶液作為電解液。經(jīng)測試，超級電容器在5mV/s的比電容為429F/g，在200mV/s的比電容為154F/g。
[0022]經(jīng)上述實施例與對比例相比可知，本發(fā)明的超級電容器與對比例I中的超級電容器相比，在低掃描速率和高掃描速率的比電容都得到明顯提升。與對比例2中的超級電容器相比，雖然在高掃描速率處比電容有稍微下降，但在低掃描速率處比電容有大大提升，因此其整體性能也會得到大大提升。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種超級電容器，其特征在于:該超級電容器的正極材料為多孔金屬有機(jī)骨架材料Co-MOF {[Me2NH2] [Co2 (bptc) (OH) (H2O) 2]}。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級電容器，其特征在于:該超級電容器的電解液為KOH水溶液。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超級電容器，其特征在于:所述KOH水溶液的濃度為6mol/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超級電容器，該超級電容器的正極材料為多孔金屬有機(jī)骨架材料Co-MOF{[Me2NH2][Co2(bptc)(OH)(H2O)2]}。本發(fā)明所采用的新型多孔金屬有機(jī)骨架材料所制成的超級電容器，經(jīng)實驗數(shù)據(jù)證明，其在低倍率和高倍率的掃描速率下均具有高比電容，大大優(yōu)于傳統(tǒng)的超級電容器性能參數(shù)，與已公開的多孔金屬有機(jī)骨架材料所制成的超級電容器性能參數(shù)相比也具有較大的提升。
【IPC分類】H01G11/30, H01G11/24
【公開號】CN105118679
【申請?zhí)枴緾N201510586343
【發(fā)明人】廖晨敏, 侯衛(wèi)國, 項良棟, 楊仁, 曹德懷, 李明峻, 姚婧
【申請人】蕪湖賽寶信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月15日