[发明专利]一种超级电容器用电极及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超级电容器用电极的制备方法，包括如下步骤：(一)多孔Mo‑Rh‑Cu‑O的制备、(二)二茂铁乙炔表面修饰多孔Mo‑Rh‑Cu‑O、(三)氰基改性富勒烯的制备、(四)二茂铁改性氰基富勒烯、(五)电极的制备。本发明还公开了根据所述超级电容器用电极的制备方法制备而成的超级电容器用电极。本发明公开的超级电容器用电极制备方法工艺简单、流程短、操作简便、设备依赖性低、适于大规模工业化生产，制备得到的超级电容器用电极能量密度大，导电性强，比电容大，效率高、电化学稳定好、循环寿命长、使用安全环保。

技术领域

本发明属于新能源新材料技术领域，涉及一种超级电容器元件，尤其涉及一种超级电容器用电极及其制备方法。

背景技术

超级电容器是一种介于电池和传统电容器的低碳经济储能产品，也叫电化学电容器，是一种新型、高效、实用的，兼备电容和电池的新型元件，具有能量密度高、循环寿命长、温度特性好等优点，可作为大功率脉冲电源，在数据记忆存储系统、便携式仪器仪表、备用电源、通讯设备、计算机、电焊机、充磁机、闪光灯、电动车混合电源等领域都有广阔应用前景，并蕴藏着巨大的经济效益。

在超级电容器中，电极材料是关键，它决定着超级电容器的主要性能指标，其性能直接影响超级电容器的循环使用寿命及容量大小。目前常用的超级电容器电极材料有碳材料、导电聚合物和过渡金属氧化物，碳材料具有良好的导电性、比表面积高、密度低、孔道结构可控、价格便宜、抗化学腐蚀性能好，但其能量密度不及电池的十分之一，后两种物质作为超级电容器电极材料时，能使超级电容器具有较高的能量密度，但过渡金属氧化物价格较为昂贵，而导电聚合物循环寿命较差。

中国专利ZL201310031445.1公开了一种活性炭/碳纳米管复合气凝胶电极材料的制备方法，以碳纤维或石墨纸为集流体，以酚醛树脂为碳源，采用超临界干燥或冷冻干燥的方法原位制备活性炭/碳纳米管复合气凝胶电极材料，该方法制得的电极材料在常温下比电容达390F/g。但是超临界干燥需要高温高压等极限环境，对设备要求高，生产成本高，而且碳纤维布和石墨纸集流体的体积对于比容量没贡献。

因此，开发一种制备成本低廉，能量密度大，导电性强，比电容大，效率高、电化学稳定好、循环寿命长的超级电容器用电极势在必行，对促进超级电容器的商业化应用具有非常重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种超级电容器用电极及其制备方法，该电极制备方法工艺简单、流程短、操作简便、设备依赖性低、适于大规模工业化生产，制备得到的超级电容器用电极能量密度大，导电性强，比电容大，效率高、电化学稳定好、循环寿命长、使用安全环保。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，

一种超级电容器用电极的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ多孔Mo-Rh-Cu-Eu-O的制备：氯化钼、氯化铑、硝酸铜、氯化铕加入到装有醇溶剂的烧杯中，搅拌1-2h后，再缓慢加入螯合剂和模板剂，混合均匀，得到混合液，然后将得到的混合液置于带有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在190-210℃温度条件下反应20-25h，反应结束后将反应釜冷却至室温，将反应产物离心分离出沉淀，用水和乙醇分别反复洗涤、抽滤，在110℃温度下干燥18-24h，最后置于马弗炉中，以5℃/min升温速率升温至550℃后，焙烧5-7h，获得多孔Mo-Rh-Cu-Eu-O；

Ⅱ二茂铁乙炔表面修饰多孔Mo-Rh-Cu-Eu-O：将二茂铁乙炔加入甲苯中，再向其中加入3-巯丙基三乙氧基硅烷、催化剂，在80-90℃下搅拌反应6-8小时，再加入多孔Mo-Rh-Cu-Eu-O，继续恒温搅拌4-6小时，后离心、用水洗3-5次，再用乙醇洗3-5次，置于真空干燥箱中85-95℃下烘至恒重，得到二茂铁乙炔表面修饰多孔Mo-Rh-Cu-Eu-O；