| 专利名称： | 具有活性材料BaCoF4工作电极的超级电容及其制备方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Has an active material BaCoF 4 working electrode super capacitor and its preparation method | ||
| 专利号： | CN201610112671.6 | 申请时间： | 20160229 |
| 公开号： | CN105632788A | 公开时间： | 20160601 |
| 申请人： | 东南大学 | ||
| 申请地址： | 210096 江苏省南京市四牌楼2号 | ||
| 发明人： | 徐庆宇; 周双; 董帅 | ||
| 分类号： | H01G11/86; H01G11/46 | 主分类号： | H01G11/86 |
| 代理机构： | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 柏尚春 |
| 摘要： | 本发明是一种具有活性材料BaCoF4工作电极的超级电容及其制备方法，使用涂有氟化物BaCoF4作为工作电极，对电极为金属Pt，参比电极为饱和甘汞，电解液为6mol/ml的KOH溶液，构建成标准的三电极结构的法拉第超级电容。当电流密度为2A/g时，比电容可以达到350F/g，循环性能良好。制备过程所需设备简单，原料易得，可控性强，稳定性好。有望应用于电动汽车、消费电子等诸多领域。 | ||
| 摘要(英文)： | This invention is a kind of has an active material BaCoF 4 working electrode super capacitor and its preparation method, the use of coated with fluoride BaCoF 4 used as a working electrode, the electrode is a metal Pt, the reference electrode is a saturated calomel, electrolyte solution is a 6mol/ml KOH solution of the, construction to a standard three-electrode structure of the Faraday super-capacitor. When the current density is 2A/g time, can reach specific capacitance 350F/g, good cycle performance. The preparation process has the required equipment is simple, easy availability of raw materials, the controllability is strong, good stability. Is expected to be used for electric automobile, the field of consumer electronics, and the like. | ||
1.一种具有活性材料BaCoF4工作电极的超级电容，其特征在于使用涂有氟 化物BaCoF4作为工作电极，对电极为金属Pt，参比电极为饱和甘汞，电解液为6 mol/ml的KOH溶液，构建成标准的三电极结构的法拉第超级电容。
2.根据权利要求1所述的具有活性材料BaCoF4工作电极的超级电容，其特 征在于所述的工作电极涂有氟化物BaCoF4，是将BaCoF4粉末涂敷在泡沫镍薄片 上压制而成的BaCoF4电极。
3.一种如权利要求1或2所述的具有活性材料BaCoF4工作电极的超级电容 的制备方法，其特在于该制备方法如下： a.将BaCoF4，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF按照8∶1∶1的质量配比混合，用涂 敷的方式附着在泡沫镍上，干燥之后将涂敷有BaCoF4，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF 的泡沫镍片碾压紧实，在50℃的温度下干燥24h，制成BaCoF4电极； b.将上述BaCoF4电极的一端竖直放入6mol/ml的KOH溶液中，另一端引 出作为超级电容的一个工作电极；同时与另外两个电极：对电极Pt、饱和甘汞电 极一起构建成标准的三电极结构的法拉第超级电容。
1.一种具有活性材料BaCoF4工作电极的超级电容，其特征在于使用涂有氟 化物BaCoF4作为工作电极，对电极为金属Pt，参比电极为饱和甘汞，电解液为6 mol/ml的KOH溶液，构建成标准的三电极结构的法拉第超级电容。
2.根据权利要求1所述的具有活性材料BaCoF4工作电极的超级电容，其特 征在于所述的工作电极涂有氟化物BaCoF4，是将BaCoF4粉末涂敷在泡沫镍薄片 上压制而成的BaCoF4电极。
3.一种如权利要求1或2所述的具有活性材料BaCoF4工作电极的超级电容 的制备方法，其特在于该制备方法如下： a.将BaCoF4，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF按照8∶1∶1的质量配比混合，用涂 敷的方式附着在泡沫镍上，干燥之后将涂敷有BaCoF4，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF 的泡沫镍片碾压紧实，在50℃的温度下干燥24h，制成BaCoF4电极； b.将上述BaCoF4电极的一端竖直放入6mol/ml的KOH溶液中，另一端引 出作为超级电容的一个工作电极；同时与另外两个电极：对电极Pt、饱和甘汞电 极一起构建成标准的三电极结构的法拉第超级电容。
翻译：技术领域
本发明涉及的是一种新型的超级电容电极活性物质的应用，属于化学储能电 源材料的技术领域，有望应用于电动汽车、消费电子等诸多领域。
背景说明
随着生活水平日益提高，全世界的汽车拥有量将大幅度提高。而汽车的能源主 要是以消耗汽油和柴油为主，由汽车排放尾气CO2造成的大气污染已经相当严重， 如造成温室效应气体。所有这些已成为各国政府面临和必须解决的公害问题。为 此，开发未来汽车新动力已成为各国汽车工业的迫切任务。近年来，电动汽车、太 阳能/风能发电、航空航天和便捷式电子设备等领域的快速发展，迫切需要开 发同时具有大的功率密度和高的能量密度的化学储能电源。众所周知，超级电容 器兼备了能量密度大和功率密度大的优点。有望应用于电动汽车、消费电子等诸 多领域。一般而言，超级电容器根据其储能机理，分为双电层电容和法拉第电 容两类。其中，法拉第电容因其能量密度高而更受关注。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种以氟化物BaCoF4作为工作电极活性材 料的超级电容及其制备方法，该超级电容制备过程所需设备简单，原料易得，可 控性好，该材料良好的储能效果可以用于电动汽车、消费电子等诸多领域。
技术方案：本发明是一种具有活性材料BaCoF4工作电极的超级电容及其制 备方法，使用涂有氟化物BaCoF4作为工作电极，对电极为金属Pt，参比电极为 饱和甘汞，电解液为6mol/ml的KOH溶液，构建成标准的三电极结构的法拉第 超级电容。
所述的工作电极涂有氟化物BaCoF4，是将BaCoF4粉末涂敷在泡沫镍薄片上 压制而成的BaCoF4电极。
本发明的具有活性材料BaCoF4工作电极的超级电容的制备方法如下：
a.将BaCoF4，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF按照8∶1∶1的质量配比混合，用涂 敷的方式附着在泡沫镍上，干燥之后将涂敷有BaCoF4，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF 的泡沫镍片碾压紧实，在50℃的温度下干燥24h，制成BaCoF4电极；
b.将上述BaCoF4电极竖直悬浮放入6mol/ml的KOH溶液中，作为超级电 容的工作电极；同时与另外两个电极：对电极Pt、饱和甘汞电极一起构建成标准 的三电极结构的法拉第超级电容。
有益效果：本发明提供了以氟化物BaCoF4作为工作电极活性材料的超级电 容的制备方法，BaCoF4制备过程所需设备简单，原料易得，可控性好，该材料良 好的储能效果可以用于电动汽车、消费电子等诸多领域。适当地调整不同的电解 液和氟化物的比表面积，可以得到更好的能量存储功能。
附图说明
图1是当电流密度2A/g时，比电容可以达到350F/g，不断提高电流密度， 仍然可以保持较高的比电容。
具体实施方式
目前广泛研究的超级电容器电极活性材料主要是碳基材料，有色二元金属氧 化物等等。本发明是一种以氟化物BaCoF4作为工作电极活性材料的超级电容及 其制备方法，我们首次提出使用氟化物BaCoF4作为电极活性材料，构建标准的 三电极结构的法拉第电容，对电极Pt，饱和甘汞作为参比电极，BaCoF4粉末涂敷 在泡沫镍薄片上压制而成的BaCoF4工作电极，电解液为6mol/ml的KOH溶液。
本发明是一种以氟化物BaCoF4作为工作电极活性材料的超级电容及其制备 方法如下：
a.将BaCoF4，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF按照8∶1∶1的质量配比混合，用涂 敷的方式附着在泡沫镍上，干燥之后将涂敷有BaCoF4，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF 的泡沫镍片碾压紧实，在50℃的温度下干燥，制成BaCoF4电极；
b.将上述以BaCoF4为活性物质的工作电极，对电极Pt、参比电极饱和甘汞 竖直放入6mol/ml的KOH溶液中，构建成标准三电极结构的法拉第超级电容。
利用化学工作站测量充放电性能，结果显示电池循环性能良好，用5A/g的 恒定电流测试循充放电，2000个周期以后仍然可以保持稳定的初次放电电压值； 当电流密度2A/g时，此电容可以达到350F/g，不断提高电流密度，仍然可以保 持较高的比电容。与碳基材料相比，由BaCoF4实验所得电容值有明显提高。
制作过程：
a.BaCoF4是一种新型的活性物质，用作超级电容的电极活性材料。BaCoF4， 乙炔黑，聚偏氟乙烯(PVDF)按照8∶1∶1的质量配比，用涂敷的方式附着在泡沫 镍上，干燥之后将泡沫镍片碾压紧实，继续50℃干燥一天。
b.将上述电极竖直放入6mol/ml的KOH溶液中，加上另外两个电极Pt和饱 和甘汞组成三电极体系，用循环伏安法和恒定电流法测试电池性能。
循环性能良好，用5A/g的恒定电流测试循充放电，2000个周期以后仍然可 以保持稳定的初次放电电压值。
当电流密度2A/g时，比电容可以达到350F/g，不断提高电流密度，仍然可 以保持较高的比电容。
