[发明专利]有机超级电容器浆料

说明书

技术领域

本发明涉及一种超级电容器，特别是有机超级电容器浆料。

背景技术

当今社会资源短缺，环境污染，石油作为战略资源日益枯竭，城市的大气污染等原因迫切需要人们寻找一种新的清洁的能源，来满足人们越来越多的能源需求和改善生活环境的需求。于是，一种利用电能来代替石油类产品的新能源逐次被人类开发。一方面，利用储电装置生产的电动车可以代替燃油机车，减少人们对石油的过分依赖，另一方面，基于电能生产的可清洁化（利用风能，水能发电）及电能在使用过程中的无污染化，可以利用电能代替石油产品，降低环境污染，并且，电能的生产成本较低，代替石油类产品也可以降低成本。

利用电能代替石油资源，开发储能电池成为近年来的热点，先后出现的有铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池，锂离子电池等。这些电池用在纯电动汽车上，由于汽车起动时需要的瞬间电工作流比较大，汽车平稳行驶时的工作电流又处于较低的水平，如果提高电池的放电倍率使之性能达到所需要的瞬间放电性能，势必增加电池的成本，所以需找一种新的储能装置，在汽车起动时来分担部分放电电流，从而不至于使电池的工作电流过高，影响了电池的使用寿命；在汽车平稳行驶后由电池来提供能量，这种储能装置即为超级电容器。超级电容器的容量必须和电池的容量相匹配才能起到很好的作用，然而，现有超级电容器由于电极浆料的导电性和稳定性不佳，致使其比能量相对较小，循环寿命较低不能满足电动汽车、机车等需要瞬间大电流放电的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有有机超级电容器的不足之处，提供一种能提高有机超级电容器的容量和寿命的有机超级电容器浆料。

本发明的技术方案是：有机超级电容器浆料，由干物质和溶剂组成，干物质包括活性炭、粘结剂、导电剂，其改进之处是所述干物质中加入粒径为0.05～500μm的超细金属粉，干物质中各组分及质量百分比为：活性炭50%～95%、粘结剂1%～10%、导电剂1%～10%、超细金属粉1%～30%，所述溶剂的用量占活性炭用量的质量百分比为50%～400%。

进一步的方案是：所述超细金属粉为Fe、Co、Ni、Mn、Al、Zn、Ag、Mg、Ti金属粉中的一种或几种任意比例的混合；所述粘结剂为羟甲基纤维素钠、丁苯橡胶、LA132～135、PVDF中的一种或几种任意比例的混合；所述导电剂为纳米碳粉、碳纳米管、碳纤维、乙炔黑、石墨中的一种或几种任意比例的混合；所述溶剂为去离子水、无水乙醇、NMP中的一种或几种任意比例的混合。上述PVDF即聚偏氟乙烯，NMP即N-甲基吡咯烷酮。

本发明的浆料加入超细金属粉，并经反复试验后对其组分及配比进行了科学设定和优选，有效提高了浆料的导电性和粘结稳定性，从而使制成的有机超级电容器的容量和寿命均有提高，能够与储能电池相匹配，满足电动汽车、机车等需要瞬间大电流放电的需求。

具体实施方式

实例1：按干物质的质量百分比，取活性炭60%，羟甲基纤维素钠10%，纳米碳粉及乙炔黑10%，粒径为5μm的镍粉20%，与用量为活性炭质量的两倍的无水乙醇，按常规工艺制成浆料，进而制作2.5V1500F的有机超级电容器。

实例2：按干物质的质量百分比，取活性炭80%，丁苯橡胶及PVDF5%，碳纤维5%，粒径为2μm的银粉10%，与用量为活性炭质量的3倍的去离子水及NMP，按常规工艺制成浆料，进而制作2.5V1500F的有机超级电容器。

按照相同的测试方法测试，以上制成的有机超级电容器比现有普通的有机超级电容器，放电容量及循环寿命均提高10%以上。