[发明专利]金属泡沫电容器和超级电容器

权利要求书

1.一种基于金属泡沫的电容器器件，包括：

金属泡沫阳极电极，所述金属泡沫阳极电极的表面上涂布有金属氧化物层。

2.根据权利要求1所述的器件，其中所述金属泡沫是铝、钽、钛、钴、镍、铜或铁中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，金属氧化物涂层经由热氧化或阳极氧化工艺而形成。

4.一种基于金属泡沫的电双层超级电容器单元器件，包括：

两个金属泡沫电极，所述金属泡沫电极填充有0.2-1.8克/立方厘米的体积重量的活性材料。

5.根据权利要求4所述的器件，其中，金属泡沫电极是孔隙率为60％至90％的铜、镍、钛、铁、钢合金或铝中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，铜泡沫电极经由化学镀涂布有锡(Sn)。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，活性材料以与去离子水和粘合剂的浆料混合物的形式添加。

8.根据权利要求4所述的器件，其中，活性材料填料是与常规电解质和隔膜结合的活性炭或石墨烯。

9.一种基于金属泡沫的赝电容器单元器件，包括：

两个金属泡沫电极，其用活性材料涂布或填充，或者用活性材料涂布和填充。

10.根据权利要求9所述的器件，其中所述两个金属泡沫电极可以是孔隙率为约60％至90％的铁金属泡沫、钴金属泡沫、镍金属泡沫、铜金属泡沫、钛金属泡沫、铝金属泡沫、镁金属泡沫、锡金属泡沫、锰金属泡沫或不锈钢金属泡沫及其合金金属泡沫的中的任何一种或组合。

11.根据权利要求9所述的方法，其中述金属泡沫电极涂布有活性涂层，所述活性涂层经由化学或热氧化涂布，厚度为约10纳米至约500纳米。

12.根据权利要求9所述的器件，其中，阳极和阴极活性材料是基于氧化物的材料或基于氢氧化物的材料的不同组合或任何组合，所述基于氧化物的材料或基于氢氧化物的材料包括Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeOOH、MnO₂、Mn₃O₄、Co₃O₄、CoO、SnO₂、Cu₂O、Cu(OH)₂、CuO、TiO₂、NiO或Ni(OH)₂中的任何一种。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，氧化物涂层经由在空气气氛中在约100摄氏度至800摄氏度的温度下热处理约5分钟至约3小时的持续时间而形成。

14.根据权利要求9所述的方法，其中活性炭以与去离子水和粘合剂的浆料混合物的形式以0.2-1.8克/立方厘米的体积重量添加。

15.根据权利要求9所述的方法，其中金属泡沫电极使用冷冻浇注、3D打印、空间保持器技术或脱合金工艺中的至少一种制造。