[发明专利]一种具有高功率密度的非对称超级电容器及其制备方法

摘要

本发明涉及一种具有高功率密度的非对称超级电容器及其制备方法，非对称超级电容器包括正极材料、负极材料、设置在正极材料与负极材料之间的隔膜以及电解液，正极材料为沉积有氢氧化钴纳米片的Co(OH)2@Ni镍网正极材料，负极材料为沉积有碳纳米管的CNTs@Ni镍网负极材料，隔膜为聚丙烯隔膜，电解液为碱性水溶性电解质溶液，制备时，采用恒电位沉积法在镍网上沉积氢氧化钴纳米片，制得Co(OH)2@Ni镍网正极材料，并采用气相沉积法在镍网上生长碳纳米管，制得CNTs@Ni镍网负极材料，组装成新型非对称超级电容器。与现有技术相比，本发明制备工艺简单，操作方便，并适合大规模生产，制得的非对称超级电容器具有优异的功率密度及循环性能，具有很好的应用前景。

主权项

1.一种具有高功率密度的非对称超级电容器，包括正极材料、负极材料、设置在正极材料与负极材料之间的隔膜以及电解液，其特征在于，所述的正极材料为沉积有氢氧化钴纳米片的Co(OH)2@Ni镍网正极材料，所述的负极材料为沉积有碳纳米管的CNTs@Ni镍网负极材料，碳纳米管通过气相沉积法呈珊瑚状结构均匀负载在CNTs@Ni镍网负极材料上，所述的隔膜为聚丙烯隔膜，所述的电解液为碱性水溶性电解质溶液；所述的非对称超级电容器的制备方法具体包括以下步骤：(1)组装三电极体系，以镍网作为工作电极、铂丝作为对电极、饱和甘汞电极作为参比电极，浸入装有硝酸钴电解液的电解槽中，将恒压恒流电源的电位调整至实验所需数值，按实验预定沉积电量在硝酸钴电解液中进行电化学沉积，电解完毕后，取出工作电极，分别用去离子水和酒精清洗数次，干燥后，即制得沉积有氢氧化钴纳米片的Co(OH)2@Ni镍网正极材料；(2)将镍网置于石英管中，通入乙炔气体，升温至750℃，恒温处理1h，随后，自然冷却至室温，即制得负载有碳纳米管的CNTs@Ni镍网负极材料；(3)将制得的Co(OH)2@Ni镍网正极材料与CNTs@Ni镍网负极材料分别作为正负电极，采用聚丙烯隔膜及碱性水溶性电解质溶液，共同组装成非对称超级电容器。