[发明专利]一种氧化亚钴混合式超级电容器及其制造方法

权利要求书

1.一种氧化亚钴混和式超级电容器，其特征在于，所述混合式电容器的结构为氧化亚钴阳极，碱金属氢氧化物水性电解液和活性碳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氧化亚钴/活性碳混和式超级电容器。

2.根据权利要求1所述氧化亚钴混和式超级电容器，其特征在于，所述阳极结构为将氧化亚钴活性物质粘附在镍箔或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或不锈钢集流体；其阳极裁切成为长方形或圆形。

3.根据权利要求1所述氧化亚钴混和式超级电容器，其特征在于，所述阴极结构为将活性碳粘附在镍箔或多孔发泡镍基体上形成，或采用在活性碳纤维一侧表面喷涂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；其阴极裁切成为长方形或圆形。

4.根据权利要求1所述氧化亚钴混和式超级电容器，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～1mol/L，浓度越大，电解液导电率越高。

5.一种氧化亚钴混和式超级电容器制造方法，其特征在于，包括圆柱型和方型混合式电容器的制造：

所述圆柱型混和式超级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，卷绕成为柱状电极芯，将该电极芯阳极、阴极集流体分别与顶盖正极、负极连接后放置在镍质或不锈钢外壳内，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；

所述方型混和式超级电容器的结构与圆柱型混和式超级电容器的结构类同，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、负极后放置在镍质或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所述氧化亚钴混和式超级电容器制造方法，其特征在于，所述阳极制造工艺采用氧化亚钴作为原料，镍箔或发泡镍作为基体，在氧化亚钴活性电极中，在反应开始前于Co(NO₃)₂中加入10wt％～60wt％碳纳米管或乙炔碳黑；或在氧化亚钴活性物质制造完成后混入上述比例的碳纳米管或乙炔碳黑，然后与5～30wt％的粘合剂充分混合，并溶解在水性溶剂中，充分剪切搅拌，将所得电极浆料均匀的涂覆在连续化镍箔基体上，或将电极浆料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氧化亚钴电极。

7.根据权利要求5所述氧化亚钴混和式超级电容器制造方法，其特征在于，所述氧化亚钴的制造方法为化学法，具体制造方法如：以硝酸亚钴Co(NO₃)₂水溶液作为反应前驱体，硝酸钠NaNO₃作为添加剂，与碱金属氢氧化物KOH或NaOH反应合成Co(OH)₂，具体作法称取0.2mol Co(NO₃)₂，0.075mol NaNO₃，溶于200mL去离子水中，得到酒红色的Co(NO₃)₂和NaNO₃混合溶液，称取0.2molKOH，将其溶解于200mL去离子水中搅拌均匀，缓慢的滴加到酒红色的Co(NO₃)₂和NaNO₃混合溶液中并不断搅拌，静置几分钟，生成的粉红色颗粒并沉在反应器底部，将上述溶液进行真空抽滤，并用去离子水清洗，最后将得到的粉红色粉末在80℃下烘干得到Co(OH)₂粉状活性物质。