專利名稱：一種超級(jí)電容器隔膜材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隔膜材料的制備方法，尤其是一種超級(jí)電容器隔膜材料的制備方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明提供一種超級(jí)電容器隔膜材料的制備方法，超級(jí)電容器隔膜材料的制備是一種介于電池和靜電電容器之間的新型儲(chǔ)能元件，它既具有電池較大的電荷儲(chǔ)存能力，又具有靜電電容器較高的放電功率，因而具有廣闊的應(yīng)用前景[I].近年來人們致力于降低碳基電容器的內(nèi)阻和尋找價(jià)廉的、比容量較大的電極材料，由于錳、鈷、鎳的某些氧化物有著與Ru02相似的性質(zhì)，并且它們的價(jià)格便宜、資源豐富，所以備受關(guān)注[2-3].隔膜是超級(jí)電容器的重要組成部分之一，其性能的優(yōu)劣在一定程度上決定電容器性能的好壞，對(duì)隔膜 材料的一般要求是I)電阻盡量小，使得離子通過隔膜的能力強(qiáng)，即隔膜對(duì)電解質(zhì)離子運(yùn)動(dòng)的阻力小;2)隔膜材料是電子導(dǎo)體的絕緣體；3)在電解液中化學(xué)性能穩(wěn)定；4)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，隔離性能好；5)組織成份均勻，厚度一致；6)材料資源豐富，價(jià)格低廉，文中采用溶膠一凝膠法制備Mn02電極材料，同時(shí)制備了隔膜材料一瓊脂膜，并且分別以瓊脂膜和隔膜紙為隔膜材料組裝成超級(jí)電容器。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種超級(jí)電容器隔膜材料的制備方法。本發(fā)明提供一種超級(jí)電容器隔膜材料的制備，具體采用氨水、瓊脂為化學(xué)純，其余藥品均為分析純.將摩爾比為I : I. 2的檸檬酸溶液(O. 5mol/L)與硝酸錳溶液(O. 5mol/L)混合，并緩慢滴加氨水，保持PH值在9-10之間，在60°C恒溫水浴下中速攪拌，直到淺粉色溶液變成黑色溶膠.將溶膠在120°C下干燥12h，然后置于馬福爐中，在280°C下煅燒th得到黑色的Mn02。在IOOmL的蒸餾水中加入一定量的瓊脂與改性劑，在40°C的水浴中不斷攪拌，待瓊脂完全溶解后澆注于固定模具內(nèi)，瓊脂膜冷凝后，按尺寸裁好，即得到所需瓊脂膜.電極的制備與電容的組裝將MnO，、乙炔黑、石墨與聚四氟乙烯(PTFE)乳液以14 2 3 I的質(zhì)量比混合，用乙醇分散，水浴使乙醇微沸破乳，以10. OMPa的靜壓將其壓在泡沫鎳基體上，制成正極；將活性炭、乙炔黑、石墨與聚四氟乙烯(PTFE)乳液以14 2 3 I的質(zhì)量比混合，同樣方法制成負(fù)極；分別將隔膜紙與瓊脂膜作為隔膜夾在正負(fù)極中間，組裝成尺寸為4cmX2cmX0. 5cm 的電容器·加入 I. Omol. L。I (N H4) 2S04 和 I. Omol *L" MgS04 的等體積混合電解液后，密封待測(cè)，采用丹東衍射儀器制造廠的Y-500型X射線衍射儀器進(jìn)行測(cè)試，銅靶Ka輻射，波長I. 54178nm，管電壓為40kV，電流為30mA，掃描速度為O. 10. S-I，掃描角度范圍為20-700.用日本電子公司1200-EX型透射電鏡對(duì)產(chǎn)物粒子進(jìn)行測(cè)試，工作電壓為IOOkV,放大倍數(shù)為1X105。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種超級(jí)電容器隔膜材料的制備方法，具體采用氨水、瓊脂為化學(xué)純，其余藥品均為分析純.將摩爾比為I : I. 2的檸檬酸溶液(O. 5mol/L)與硝酸錳溶液(O. 5mol/L)混合，并緩慢滴加氨水，保持pH值在9_10之間，在60°C恒溫水浴下中速攪拌，直到淺粉色溶液變成黑色溶膠.將溶膠在120°C下干燥12h，然后置于馬福爐中，在280°C下煅燒th得到黑色的Mn02。在IOOmL的蒸餾水中加入一定量的瓊脂與改性劑，在40°C的水浴中不斷攪拌，待瓊脂完全溶解后澆注于固定模具內(nèi)，瓊脂膜冷凝后，按尺寸裁好，即得到所需瓊脂膜.
電極的制備與電容的組裝將MnO，、乙炔黑、石墨與聚四氟乙烯(PTFE)乳液以14 2 3 I的質(zhì)量比混合，用乙醇分散，水浴使乙醇微沸破乳，以10. OMPa的靜壓將其壓在泡沫鎳基體上，制成正極；將活性炭、乙炔黑、石墨與聚四氟乙烯(PTFE)乳液以14 2 3 I的質(zhì)量比混合，同樣方法制成負(fù)極；分別將隔膜紙與瓊脂膜作為隔膜夾在正負(fù)極中間，組裝成尺寸為4cmX2cmX0. 5cm 的電容器·加入 I. Omol. L。I (NH4) 2S04 和 I. Omol .L" MgS04 的等體積混合電解液后，密封待測(cè)，采用丹東衍射儀器制造廠的Y-500型X射線衍射儀器進(jìn)行測(cè)試，銅靶Ka輻射，波長I. 541 78nm，管電壓為40kV，電流為30mA，掃描速度為O. 10. S-I，掃描角度范圍為20-700.用日本電子公司1200-EX型透射電鏡對(duì)產(chǎn)物粒子進(jìn)行測(cè)試，工作電壓為IOOkV,放大倍數(shù)為1X105。
權(quán)利要求
1.一種超級(jí)電容器隔膜材料的制備方法，其特征在于采用溶膠凝膠法制備了納米MnO2，經(jīng)物相分析為a和Y相的混合晶相，并且呈顆粒狀結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的，其特征在于組裝后的電容器，在100mA.cm—2的電流密度下恒流充放電時(shí)，采用瓊脂膜比采用隔膜紙的超級(jí)電容器的電容容量平均提高69%，充放電效率平均提高11%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種介于電池和靜電電容器之間的新型儲(chǔ)能元件，它既具有電池較大的電荷儲(chǔ)存能力，又具有靜電電容器較高的放電功率，隔膜是超級(jí)電容器的重要組成部分之一，其性能的優(yōu)劣在一定程度上決定電容器性能的好壞，隔膜材料的要求如下1.電阻盡量小，使得離子通過隔膜的能力強(qiáng)，即隔膜對(duì)電解質(zhì)離子運(yùn)動(dòng)的阻力小；2.隔膜材料是電子導(dǎo)體的絕緣體；3.在電解液中化學(xué)性能穩(wěn)定；4.具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，隔離性能好；5.組織成份均勻，厚度一致；6.材料資源豐富，價(jià)格低廉，文中采用溶膠一凝膠法制備MnO2電極材料，同時(shí)制備了隔膜材料——瓊脂膜，并且分別以瓊脂膜和隔膜紙為隔膜材料組裝成超級(jí)電容器。
文檔編號(hào)H01G9/02GK102779643SQ201110122869
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者王強(qiáng) 申請(qǐng)人:王強(qiáng)