[发明专利]可嵌入脱嵌材料用作钾离子混合超级电容器负极材料和钾离子混合超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种能够可逆地嵌入、脱嵌钾离子的材料作为负极材料在钾离子混合超级电容器中的应用，钾离子存在于混合超级电容器的电解液中。

2.按照权利要求1所述的应用，其特征在于，所述材料包括石墨类碳材料、普鲁士蓝及其类似物或金属磷化物中的一种或几种。

3.一种钾离子混合超级电容器，其特征在于，包括负极、正极、介于正负极之间的隔膜以及电解液；

所述负极包括负极集流体和负极材料，负极材料包括负极材料活性物质，负极材料活性物质为能够可逆地嵌入、脱嵌钾离子的材料；

所述正极包括正极集流体和正极材料，正极材料包括正极材料活性物质，正极材料活性物质为能够可逆地吸附、脱附电解液中阴离子的碳材料；

电解液为含有钾盐的有机溶剂和/或离子液体。

4.按照权利要求3所述的钾离子混合超级电容器，其特征在于，负极材料活性物质为石墨类碳材料、普鲁士蓝及其类似物或金属磷化物中的一种或几种。

5.按照权利要求3所述的钾离子混合超级电容器，其特征在于，正极材料活性物质为活性炭。

6.按照权利要求3-5任一项所述的钾离子混合超级电容器，其特征在于，负极材料包括60-95wt％的负极材料活性物质、2-30wt％的导电剂和3-10wt％的粘结剂；和/或，

正极材料包括60-95wt％的正极材料活性物质、2-30wt％的导电剂和3-10wt％的粘结剂。

7.按照权利要求3-5任一项所述的钾离子混合超级电容器，其特征在于，电解液中提供钾离子的钾盐的浓度范围为0.1-10mol/L。

8.按照权利要求3-5任一项所述的钾离子混合超级电容器，其特征在于，电解液中溶剂为有机溶剂和/或离子液体；

优选地，有机溶剂包括酯类、砜类、醚类、腈类或烯烃类有机溶剂中的一种或几种；和/或，

离子液体包括咪唑类、哌啶类、吡咯类、季铵类或酰胺类离子液体中的一种或几种。

9.一种权利要求3-8任一项所述的钾离子混合超级电容器的制备方法，其特征在于，将负极、电解液、隔膜以及正极进行组装，得到钾离子混合超级电容器。

10.按照权利要求9所述的钾离子混合超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)制备负极：将负极材料活性物质、导电剂和粘结剂及溶剂混合制成浆料；再将负极材料浆料涂覆于负极集流体表面，干燥后裁片，得到所需尺寸的负极；

b)配制电解液：将钾盐电解质溶于有机溶剂和/或离子液体中，充分搅拌得到电解液；

c)制备隔膜：将多孔聚合物薄膜、无机多孔薄膜或有机/无机复合隔膜裁切成所需尺寸，作为隔膜；

d)制备正极：将正极材料活性物质、导电剂和粘结剂及溶剂混合制成浆料；再将正极材料浆料涂覆于正极集流体表面，干燥后裁片，得到所需尺寸的正极；

将步骤a)得到的负极、步骤b)得到的电解液、步骤c)得到的隔膜以及步骤d)得到的正极进行组装，得到钾离子混合超级电容器。