[发明专利]一种循环性能好的电极及其制备方法和超级电容器

说明书

一种循环性能好的电极，包括基体和活性材料，活性材料包括球形CoFe₂O₄和PEDOT；球形CoFe₂O₄附着在基体上，PEDOT覆盖在附着有球形CoFe₂O₄的基体上。在本发明中，通过球形CoFe₂O₄附着在基体，使得活性材料获得较大的比表面积，从而使得电极的比容量高，电极的储能能力强。同时，由于高导电性聚合物PEDOT直接沉积在附着有球形CoFe₂O₄的基体上使得电极获得了出色的速率性能；PEDOT也可以提高电极的比容量。

技术领域

本发明涉及一种电容器，尤其涉及一种循环性能好的电极及其制备方法和超级电容器。

背景技术

泡沫镍具有出色的导电性。机械韧性以及耐酸碱性能都比较好，因此其经常作为电极的基体。在超级电容器中超级电容器电极材料性能的关键因素主要包括材料的组成和材料的形貌。因此，如何设计材料的组成并控制其形貌是合成超级电容器材料的重中之重。传统的超级电容器材料包括炭基材料，导电聚合物和过渡金属氧化物。其中过渡金属氧化物由于原料来源丰富，成本低廉，理论比电容高等受到广泛关注，然而其较低的电导率和循环稳定性限制其商业应用。

专利CN111847526A，公开了一种高容量的超级电容器，其正极是采用CNT/CoFe₂O₄/Fe₃O₄复合材料；但是其没有考虑CoFe₂O₄在正极上的形态，导致了超级电容器的循环性能还需要进一步的改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种循环性能好并且高容量的的电极材料及其制备方法和超级电容器。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种循环性能好的电极，包括基体和活性材料，所述活性材料包括球形CoFe₂O₄和PEDOT；所述球形CoFe₂O₄附着在基体上，所述PEDOT覆盖在附着有球形CoFe₂O₄的基体上。

上述的循环性能好的电极，优选的，所述PEDOT通过电化学沉积覆盖在附着有球形CoFe₂O₄的基体上。

上述的循环性能好的电极，优选的，所述基体采用泡沫镍。

一种循环性能好的电极的制备方法，包括以下步骤：

1）将泡沫镍裁切成预设的尺寸后，清洗干净；

2）将2摩尔重量份的FeSO₄·7H₂O与1摩尔重量份的 CoCl₂·6H₂O在10-20 L乙二醇和10-20 L 去离子水中的混合溶液中在机械搅拌下混合均匀，得到前驱体溶液；所述乙二醇和去离子水的体积相同；

3）向步骤2）中的前驱体溶液中加入1-2L氨水，然后将步骤1的泡沫镍放置混合有氨水的前驱体溶液中；然后一起放置到高压釜中，在高压釜中在150-180℃的温度下保持10-15h；

4）将泡沫镍取出，清洗干净后在80℃的温度下干燥；

5）将干燥后的泡沫镍在250-350℃的温度下退火1-3小时；

6）将步骤5）制备的泡沫镍作为阳极，在电解液中采用平衡电压法进行电化学沉积，电解液中EDOT的重量浓度为0.1～5wt%；溶剂为氨基苯磺酸溶液；电化学沉积的电压为1.2V，时间为150-200S；

7）将完成步骤6）的泡沫镍在60-100℃的温度下干燥得到附着有CoFe₂O₄ / PEDOT活性材料的泡沫镍电极。