슈퍼커패시터는 대용량의 장점으로 인해 시동 전원, 펄스 전원 공급, 군사, 이동 통신 장치, 컴퓨터 및 전기 자동차에 널리 사용되는 새로운 유형의 에너지 저장 요소,입니다. , 대전류의 빠른 충방전,과 긴 사이클 수명. 및 다른 에너지 저장 메커니즘,에 따른 기타 연구 분야. 슈퍼커패시터는 다음 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 레이어 커패시터, 패러데이 의사 커패시터 및 하이브리드 슈퍼 커패시터.

전기 이중층 커패시터는 주로 전극/전해질 사이의 계면에 형성된 전기 이중층을 통해 에너지를 저장하며, 이러한 커패시터는 높은 전력 밀도와 우수한 사이클 성능을 갖는다.

패러데이 유사 축전기는 주로 전극 표면 또는 벌크 상의 2차원 공간에서 빠르고 가역적인 화학적 흡착/탈착 또는 산화환원 반응을 통해 에너지를 저장합니다. 반응은 패러데이 전류의 생성이 특징이며,, 이론적인 비정전용량과 에너지밀도는 전기이중층축전기보다 100배 높다.

하이브리드 슈퍼 커패시터의 두 전극은 각각 다른 에너지 저장 메커니즘을 채택합니다, 한 전극은 의사 커패시터 또는 이차 전지 전극 재료로 만들어지고, 다른 전극은 전기 이중층 커패시터 탄소 재료로 만들어집니다. 하이브리드 슈퍼 커패시터는 주로 사용 양극재로 금속산화물, 음극재로 탄소재. 전극재는 슈퍼커패시터에 직접적인 영향을 미치는 주요 성능지수. 초기에 양극재로 사용되는 금속산화물 재료는 주로 산화루테늄과 같은 귀금속 산화물이다. (ruo2) 또는 이리듐 산화물(iro2). ruo2로 만든 박막 전극의 비정전용량은 760f/g에 달할 수 있지만, 높은 가격과 높은 환경 오염으로 인해 광범위한 적용이 제한됩니다.. 이산화망간(mno2) ruo2,와 기능이 유사하고 풍부한 자원, 무독성, 간편한 준비, 및 환경친화성 등의 장점이 귀금속을 대체할 후보 물질 중 하나가 되었습니다.

현재, mno2를 제조하는 방법에는 주로 수열법, 액체 증착법, 고온 고체상법, 등이 있지만, 대부분의 방법으로 제조되는 mno2는 다음과 같이 성능이 좋지 않습니다. 슈퍼커패시터용 캐소드 재료,는 주로 낮은 방전 비정전용량과 열악한 사이클 안정성. 및 기타 문제.로 인해 슈퍼커패시터 산업에서 mno2의 대규모 적용을 제한합니다.

본 발명은 mno2 전극 재료의 낮은 방전 비정전용량 및 열악한 사이클 안정성의 문제를 개선하기 위해 , 간단하고 빠르게 합성할 수 있는 제조 방법을 설계한다. 슈퍼커패시터 전극 재료 mno2.

본 발명은 다음과 같은 기술적 솔루션을 통해 달성됩니다.

슈퍼커패시터 전극 재료 이산화망간 제조 방법:

(o 원료 피롤 (사용하기 전에 감압 하에서 정제) 및 과망간산 칼륨을 각각 얻으십시오. , 피롤과 과망간산 칼륨의 몰비는 1:0.5-1:1입니다.

(2) 얻어진 피롤 단량체를 물에 분산 및 용해시킨다, 완전히 교반하여 용액 A를 얻는 단계; 피롤과 물의 부피비는 1:25-1:50이고;

(3) 수용성 과망간산칼륨을 얻어 용액 B를 얻는다. 얻은 용액 B의 부피는 용액 A 부피의 2-3배입니다.

(4) 용액 B를 용액 A,에 천천히 첨가하고 0~5℃의 온도 조건에서 6~12시간 동안 교반 반응;

(5) 반응 용액을 여과하여 고체 분말 생성물을 얻습니다, 여과액이 무색이 될 때까지 탈이온수 및 에탄올 용매로 각각 세척,; (6) 세척된 고체 분말 제품을 50-80°C에서 12-24시간 동안 건조 , 즉, , 슈퍼 커패시터의 양극 재료를 준비하는 데 사용되는 전극 재료 mno2 분말을 얻는다, .

종래 기술,과 비교하여 본 발명은 다음과 같은 이점을 갖는다:

1. 본 발명의 방법으로 제조된 mno2 전극 물질은 분말형 비정질 물질,로 비정질,이 높을 뿐만 아니라 전기화학적 안정성,이 우수하고 우수한 슈퍼커패시터 양극이다,. 재료.

2. 본 발명의 mno2 제조방법은 간단하고 빠르며, 슈퍼커패시터 산업에서 mno2의 대규모 적용의 어려움을 해결.

그것을 만드는 방법?

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명한다..

다음은 다양한 분석 장비.를 사용하여 XRD, FT-IR, SEM, TEM, 등.에 의해 제조된 mno2의 특성화 및 분석입니다. 원료에서 사용 전 진공 증류에 의해 정제되었고, 피롤 대 과망간산 칼륨의 몰비는 정제 후 피롤 대 과망간산칼륨의 몰비.

(1) 원료 피롤 및 과망간산칼륨을 각각 얻는다, 피롤 및 과망간산칼륨의 몰비는 1:0.6이다;

(2) 얻어진 피롤 단량체를 물에 분산 및 용해시킨다, 완전히 교반하여 용액 A를 얻는 단계; 피롤과 물의 부피비는 1:25이고;

(3) 수용성 과망간산칼륨을 얻어 용액 B를 얻는다. 얻은 용액 B의 부피는 용액 A 부피의 3배입니다.

(4) 용액 B를 용액 A,에 서서히 첨가하고 5℃의 온도 조건에서 8시간 동안 교반 반응;

(5) 반응 생성물을 여과하여 고체 분말 침전물을 수득한다, 여과액이 무색이 될 때까지 침전물을 탈이온수 및 에탄올 용매로 각각 세척,;

(6) 세척된 고체 분말 제품을 60°C.에서 18시간 동안 진공 건조하여 슈퍼커패시터 양극 재료.를 제조하는 데 사용할 수 있는 전극 재료 mno 분말,을 얻습니다.