[发明专利]用于赝电容器的负极活性材料的制备方法

说明书

本发明提供一种用于赝电容器的负极活性材料的制备方法。根据本发明，提供一种能够表现出高比电容和优异的输出特性的用于赝电容器的负极活性材料的制备方法。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请基于2017年11月24日提交的韩国专利申请No.10-2017-0158926，并要求优先权，因此将该申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。

本发明涉及一种用于赝电容器(pseudocapacitor)的负极活性材料的制备方法。

背景技术

电化学电容器是通过在电极表面和电解质之间形成双电层来储存电能的装置。电容器具有几乎无限的寿命而不会损坏电极本身，并且由于它们充电/放电时间短，可以在短时间内存储大量电流。因此，电容器是可以有效地应用于需要高输出功率的领域的电存储装置。

随着对既具有高能量密度又具有高输出功率的能量存储装置的需求的增加，人们对比已知的普通电容器具有更高的能量密度，并且比锂离子电池具有更好的输出特性的超级电容器越来越感兴趣。

根据储能机制，超级电容器可以分为双电层电容器(EDLC)和赝电容器。

其中，双电层电容器是基于碳材料表面的电化学现象。尽管双电层电容器显示出高输出特性，但是由于能量密度较低，它们仅应用于有限的领域。

赝电容器通过纳米结构的表面上发生的法拉第反应储存电荷，并通过电极/电解液界面上的可逆的氧化/还原反应表现出更大的电容。因此，赝电容器正成为克服双电层电容器低比电容的一种替代品。

然而，在赝电容器在电解质水溶液中运行的情况下，已知适用的负极活性材料的种类限于氧化铋(Bi₂O₃)、氧化钒(V₂O₅)等。特别地，尽管已知如SILAR、水热法、电沉积法、溶胶-凝胶法等多种方法作为制备负极活性材料的方法，但是通过这些方法制备的负极活性材料由于它们不能表现出足够的电化学特性而具有局限性。

发明内容

技术问题

本发明提供一种用于赝电容器的负极活性材料的制备方法，其能够表现出高比电容和优异的输出特性。

技术方案

根据本发明，提供一种用于赝电容器的负极活性材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

通过将三乙醇胺逐滴添加到硝酸铋(Bi(NO₃)₃)水溶液中形成第一沉淀物；

通过回流包含第一沉淀物的溶液获得第二沉淀物；和

通过热处理第二沉淀物获得氧化铋(III)纳米颗粒。

在下文中，将详细描述根据本发明实施方案的用于赝电容器的负极活性材料的制备方法。

这里使用的术语仅用于描述特定的实施方案的目的，并且不意在限制本发明，除非上下文另有明确指示。

如这里所使用的，单数形式也意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。

还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”或“包含”特指所陈述的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件和/或组的存在或添加。

同时，本发明人继续研究，结果，他们发现当将三乙醇胺逐滴添加到硝酸铋水溶液中形成沉淀物，然后使沉淀物进行回流的简单反应过程时，可以合成氧化铋(III)纳米颗粒。还证实了当将通过该方法制备的氧化铋(III)纳米颗粒应用于赝电容器的负极活性材料时，可以表现出高比电容和优异的输出特性。