[发明专利]一种非对称型电化学电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种非对称型电化学电容器，包括：

正极、负极、电解液、隔膜及集电器，所述正极的材料为p-BCMnO₂，所述负极的材料为p-BC/N，其中p-BC为热解后的细菌纤维素。

2.根据权利要求1所的非对称型电化学电容器，其特征在于，所述电解液为Na₂SO₄溶液，所述隔膜为醋酸纤维素膜，所述集电器为镍片。

3.一种制备权利要求1或2所述的非对称型电化学电容器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a）制备正极材料：将热解后的细菌纤维素置于KMnO₄和K₂SO₄的混合溶液中振荡反应一段时间，得到正极材料p-BCMnO₂；

步骤b）制备负极材料：将热解后的细菌纤维素置于尿素溶液中恒温反应一段时间，得到负极材料p-BC/N；

步骤c）组装正极和负极：正极材料p-BCMnO₂和负极材料p-BC/N中间用隔膜隔开，注入电解液，并在正负极材料外侧加上集电器，即得到非对称型电化学电容器。

4.根据权利要求3所述的非对称型电化学电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤a）和所述步骤b）中热解后的细菌纤维素的制备过程具体为：

将细菌纤维素用液氮冷冻后在冷冻干燥机中冻干，再在惰性气氛下热解。

5.根据权利要求4所述的非对称型电化学电容器的制备方法，其特征在于，所述冷冻时间为1h～2h，所述冻干时间为3d～6d，冻干压力为0.02mbar～0.06mbar，热解温度为800℃～1200℃，热解时间为1h～3h。

6.根据权利要求3所述的非对称型电化学电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤a）混合溶液中的KMnO₄和K₂SO₄的物质的量的比为0.8～1.2:0.8～1.2，KMnO₄的浓度为0.05mol/L～0.5mol/L，热解后的细菌纤维素与混合溶液的质量体积比为1～15:20～50，其中热解后的细菌纤维素质量的单位为mg，混合溶液体积的单位为ml。

7.根据权利要求3所述的非对称型电化学电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中振荡反应时间为0.5h～2.5h，温度为20℃～60℃，转速为50rpm～300rpm。

8.根据权利要求3所述的非对称型电化学电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤b）中尿素溶液的浓度为3mol/L～6mol/L，热解后的细菌纤维素与尿素溶液的质量体积比为1～20:10～80，其中热解后的细菌纤维素的质量的单位为mg，尿素溶液体积的单位为ml。

9.根据权利要求3所述的非对称型电化学电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤b）中恒温反应的温度为150℃～220℃，时间为8h～14h。

10.根据权利要求3所述的非对称型电化学电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤c）中Na₂SO₄溶液的浓度为0.8mol/L～1.2mol/L。