，并于ll〇°C溫度下烘干，制成復(fù)合電極。再按常規(guī)方法將電極 輥壓，裁切成規(guī)定尺寸，真空干燥，在復(fù)合正極與復(fù)合負(fù)極之間設(shè)置隔膜，添加電解液，卷繞 組裝成柱狀超級(jí)電容器。復(fù)合電極的85%集流體表面設(shè)置活性炭，剩余15%集流體表面與 活性炭表面設(shè)置聚苯胺，活性炭與聚苯胺的厚度比為10:1。
[0027] 實(shí)施例5:將聚苯胺、乙炔黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比 80:10:7:3混合均勻，以水調(diào)成漿料，再噴涂于鋁箱表面，并于110°C溫度下烘干。將石墨 烯、乙炔黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比40:10:7:3混合均勻，以水調(diào)成 漿料，噴涂于聚苯胺表面，并于ll〇°C溫度下烘干，制成復(fù)合電極。再按常規(guī)方法將電極輥 壓，裁切成規(guī)定尺寸，真空干燥，在復(fù)合正極與復(fù)合負(fù)極之間設(shè)置隔膜，添加電解液，卷繞組 裝成柱狀超級(jí)電容器。復(fù)合電極的20%集流體表面設(shè)置聚苯胺，剩余80%集流體表面與聚 苯胺表面設(shè)置石墨稀，石墨稀與聚苯胺的厚度比為5:1。
[0028] 實(shí)施例6:將活性炭、乙炔黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比 80:10:7:3混合均勻，以水調(diào)成漿料，涂布于鋁箱集流體表面，并于110°C溫度下烘干。以化 學(xué)聚合方法于活性炭表面制備聚苯胺，并于80°C溫度下烘干，制成復(fù)合電極。再按常規(guī)方法 輥壓，裁切成規(guī)定尺寸，真空干燥，在復(fù)合正極與復(fù)合負(fù)極之間設(shè)置隔膜，添加電解液，卷繞 組裝成柱狀超級(jí)電容器。復(fù)合電極的70%集流體表面設(shè)置活性炭，剩余30%集流體表面與 活性炭表面設(shè)置聚苯胺，活性炭與聚苯胺的厚度比為1: 1。
[0029] 實(shí)施例7:將活性炭、乙炔黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比 80:10:7:3混合均勻，以水調(diào)成漿料，涂布于鋁箱集流體表面，并于110°C溫度下烘干。以化 學(xué)聚合方法于活性炭表面制備聚乙撐二氧噻吩，并于80°C溫度下烘干，制成復(fù)合電極。將活 性炭、乙炔黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比80:10:7:3混合均勾，以水調(diào) 成漿料，噴涂于鋁箱集流體表面，并于ll〇°C溫度下烘干，制備常規(guī)電極。再按常規(guī)方法將電 極輥壓，裁切成規(guī)定尺寸，真空干燥，在復(fù)合正極與活性炭負(fù)極之間設(shè)置隔膜，添加電解液， 疊片組裝成扣式超級(jí)電容器。復(fù)合電極的60%集流體表面設(shè)置活性炭，剩余40%集流體表 面與活性炭表面設(shè)置聚乙撐二氧噻吩，活性炭與聚乙撐二氧噻吩的厚度比為1: 5。
[0030] 實(shí)施例8:將活性炭、科琴黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比 80:10:7:3混合均勻，以水調(diào)成漿料，涂布于鋁箱集流體表面，并于110°C溫度下烘干。以電 化學(xué)聚合方法于活性炭表面制備聚吡咯，并于80°C溫度下烘干，制成復(fù)合電極。再按常規(guī) 方法將電極輥壓，裁切成規(guī)定尺寸，真空干燥，在復(fù)合正極與復(fù)合負(fù)極之間設(shè)置隔膜，添加 電解液，疊片或卷繞組裝成軟包超級(jí)電容器。復(fù)合電極的50%集流體表面設(shè)置活性炭，剩余 50%集流體表面與活性炭表面設(shè)置聚吡咯，活性炭與聚吡咯的厚度比為1:10。
[0031] 實(shí)施例9:將石墨烯、乙炔黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比 40:10:7:3混合均勻，以水調(diào)成漿料，涂布于鋁箱集流體表面，并于110°C溫度下烘干。將聚 苯胺、乙炔黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比80:10:7:3混合均勻，以水調(diào) 成漿料，再噴涂于石墨烯表面，并于ll〇°C溫度下烘干，制成復(fù)合電極。再按常規(guī)方法將電極 輥壓，裁切成規(guī)定尺寸，真空干燥，在復(fù)合正極與復(fù)合負(fù)極之間設(shè)置隔膜，添加電解液，疊片 或卷繞組裝成超級(jí)電容器。復(fù)合電極的40%集流體表面設(shè)置石墨烯，剩余60%集流體表面 與石墨稀表面設(shè)置聚苯胺，石墨稀與聚苯胺的厚度比為1:20。
[0032] 實(shí)施例10:將碳納米管、乙炔黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比 40:10:7:3混合均勻，以水調(diào)成漿料，涂布于鋁箱集流體表面，并于110°C溫度下烘干。將聚 苯胺、乙炔黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比80:10:7:3混合均勻，以水調(diào) 成漿料，再噴涂于碳納米管表面，并于ll〇°C溫度下烘干，制成復(fù)合電極。再按常規(guī)方法輥 壓，裁切成規(guī)定尺寸，真空干燥，在復(fù)合正極與復(fù)合負(fù)極之間設(shè)置隔膜，添加電解液，疊片或 卷繞組裝成超級(jí)電容器。復(fù)合電極的30%集流體表面設(shè)置碳納米管，剩余70%集流體表面 與碳納米管表面設(shè)置聚苯胺，碳納米管與聚苯胺的厚度比為1:50。
[0033] 實(shí)施例11:將活性炭、科琴黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比 80:10:7:3混合均勻，以水調(diào)成漿料，涂布于鋁箱集流體表面，并于110°C溫度下烘干。以電 化學(xué)聚合方法于活性炭表面制備聚吡咯，并于80°C溫度下烘干，制成復(fù)合電極。再按常規(guī) 方法將電極輥壓，裁切成規(guī)定尺寸，真空干燥，在復(fù)合正極與復(fù)合負(fù)極之間設(shè)置隔膜，添加 電解液，疊片或卷繞組裝成軟包超級(jí)電容器。復(fù)合電極的20%集流體表面設(shè)置活性炭，剩余 80%集流體表面與活性炭表面設(shè)置聚吡略，活性炭與聚吡咯的厚度比為1:80。
[0034] 對(duì)比例1:將活性炭、乙炔黑、丁苯橡膠（SBR)、羧甲基纖維素（CMC)按質(zhì)量比 80:10:7:3混合均勻，以水調(diào)成漿料，再涂布于鋁箱集流體表面，并于110°C溫度下烘干，制 備常規(guī)電極。再按常規(guī)方法將電極輥壓，裁切成規(guī)定尺寸，真空干燥，在活性炭正極與活性 炭負(fù)極之間設(shè)置隔膜，添加電解液，疊片或卷繞組裝成超級(jí)電容器。
[0035] 表1性能參數(shù)表
本發(fā)明實(shí)施例1-11中，超級(jí)電容器中正極或負(fù)極中至少一個(gè)電極為復(fù)合電極，復(fù)合電 極的比電容量均較對(duì)比例1的活性炭電極明顯高，特別是實(shí)施例4-8雙電層電極活性材料 與贗電容器電極活性材料的厚度比例為10:1~1:10,復(fù)合電極的比電容最高，可見(jiàn)，將包含 贗電容器電極活性材料和雙電層電容器電極活性材料的復(fù)合電極作為超級(jí)電容器的電極， 可以顯著提高超級(jí)電容器的能量密度。
[0036] 在本發(fā)明中，不僅限于柱狀超級(jí)電容器，電極以疊層、卷繞等方式組裝成片狀、方 形、扣式、柱狀外型中的任一種，也可以組裝成不規(guī)則外型。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí) 施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合電極，在集流體表面設(shè)置復(fù)合電極活性材料，其特征在于：所述的復(fù)合電 極活性材料同時(shí)包含贗電容器電極活性材料和雙電層電容器電極活性材料；所述的贗電容 器電極活性材料為導(dǎo)電聚合物或金屬氧化物中的至少一種，所述的雙電層電容器電極活性 材料為碳活性材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電極，其特征在于：在集流體表面先設(shè)置雙電層電容器 電極活性材料，再設(shè)置贗電容器電極活性材料；或者在集流體表面先設(shè)置贗電容器電極活 性材料，再設(shè)置雙電層電容器電極活性材料；其中集流體表面的20~100%設(shè)置雙電層電容 器電極活性材料。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電極，其特征在于：雙電層電容器電極活性材料與贗電 容器電極活性材料的厚度比為80:1~1:80。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合電極，其特征在于：雙電層電容器電極活性材料與贗電 容器電極活性材料的厚度比為40:1~1:40。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電極，其特征在于：導(dǎo)電聚合物為聚吡咯及其衍生物、聚 噻吩及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚苯乙烯及其衍生物、聚吡啶及其衍生物、聚對(duì)苯及 其衍生物、聚喹啉及其衍生物中的至少一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電極，其特征在于：金屬氧化物為錳、釕、鈷、鎳、釩的氧 化物中的至少一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電極，其特征在于：碳活性材料為活性炭、石墨稀、納米 碳管、碳凝膠、碳纖維、軟碳、硬碳、石墨中的至少一種。8. -種制備如權(quán)利要求1所述的復(fù)合電極的方法，其特征在于：雙電層電容器電極活 性材料在集流體表面的設(shè)置方法包括涂布、噴涂、浸漬、印刷、打印、電沉積；贗電容器電極 活性材料在集流體表面的設(shè)置方法包括涂布、噴涂、浸漬、印刷、打印、化學(xué)沉積、電化學(xué)沉 積。9. 一種如權(quán)利要求1所述的復(fù)合電極的應(yīng)用，其特征在于：所述的復(fù)合電極作為超級(jí) 電容器的電極。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于：超級(jí)電容器中正極或負(fù)極中的至少一個(gè) 電極為所述的復(fù)合電極；超級(jí)電容器的組裝：在正極與負(fù)極之間設(shè)置隔膜，添加電解質(zhì)，疊 片或卷繞組裝成超級(jí)電容器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合電極及其制備方法和在超級(jí)電容器中的應(yīng)用，在集流體表面設(shè)置復(fù)合電極活性材料，所述的復(fù)合電極活性材料同時(shí)包含贗電容器電極活性材料和雙電層電容器電極活性材料；所述的贗電容器電極活性材料為導(dǎo)電聚合物或金屬氧化物中的至少一種，所述的雙電層電容器電極活性材料為碳活性材料。將包含贗電容器電極活性材料和雙電層電容器電極活性材料的復(fù)合電極作為超級(jí)電容器的電極，不僅具有高能量密度和功率密度，而且工藝簡(jiǎn)單、性能可控，可以擴(kuò)寬超級(jí)電容器的應(yīng)用領(lǐng)域。
【IPC分類】H01G11/46, H01G11/86, H01G11/34, H01G11/48
【公開號(hào)】CN105448534
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410791552
【發(fā)明人】張易寧, 陳素晶, 劉永川, 苗小飛, 王維, 張祥昕, 寇麗杰
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日