[发明专利]作为储能装置的一部分的、包含CNT纤维和离子导电化合物的复合材料

说明书

本发明涉及包含CNT纤维和离子导电化合物的复合材料，其中所述的离子导电化合物形成均匀的连续相或双相双连续结构，并且本发明涉及通过浸渍方法获得所述的复合材料的方法。此外，本发明涉及所述的复合材料作为储能装置(例如结构挠性电化学电容器)的一部分的用途。

技术领域

本发明涉及包含CNT纤维和离子导电化合物的复合材料，从而形成均匀的连续相或双相双连续结构，本发明涉及通过浸渍方法获得所述的复合材料的方法。此外，本发明涉及所述的复合材料作为储能装置(例如结构柔性电化学电容器)的一部分的用途。

背景技术

越来越需要更高效的储能装置用于运输、便携式电子设备和其他领域。在这些装置中，已经研发超级电容器、特别是基于双电层(ED超级电容器)的那些，用于需要高功率密度的应用中。此类应用的典型实例是汽车中的能量恢复系统，其中由刹车制动恢复的动力学能量必须在几秒钟内快速储存，即，对于电池和基于氧化还原反应的类似装置而言也是快的。

在超级电容器中，能量储存为在电极(称为活性材料)表面上形成的离子的纳米层。此类装置中的高功率密度是由于离子的小的扩散长度和它们的快的极化率。典型构造由多孔碳质材料(通常为活性碳)的两极组成，其中所述的多孔碳质材料事先沉积在2个金属集流器上，而在这2个金属集流器之间放置有固体分离器。使用液体电解质(包含溶解盐的水性或有机溶剂)淹没电极和分离器。在这种最终的实施方案中，将多个装置包装在必须包含液相并提供用于将装置固定在其最终支撑体上的结构的金属外壳中。

这些装置具有快速充电/放电的性质，但是在最终使用这些装置时，它们是庞大且通常笨重的、占据较大空间的结构。这些局限促进轻质挠性超级电容器的研发，凭借于这些性质以及它们通常的平坦的形状，所述的这种超级电容器可以更容易地整合至最终的应用中。

近来，用作超级电容器的结构碳纤维叠层复合材料吸引了显著的关注。

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·Shirshova N,Bismarck A,Carreyette S,et al.,2013,Structuralsupercapacitor electrolytes based on bicontinuous ionic liquid-epoxy resinsystems,Journal of Materials Chemistry A,Vol:1,ISSN:2050-7488,Pages:15300-15309

·Qian H,Kucernak AR,Greenhalgh ES,et al.,2013,MultifunctionalStructural Supercapacitor Composites Based on Carbon Aerogel Modified HighPerformance Carbon Fiber Fabric,ACS Applied Materials&Interfaces,Vol:5,ISSN:1944-8244,Pages:6113-6122

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