[发明专利]一种溴离子增强型碳基超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种溴离子增强型碳基超级电容器，其特征在于，所述超级电容器的正极包含碳材料，负极包含蒽醌化合物和碳材料，电解液包括含溴离子化合物。

2.如权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，所述碳材料选自活性炭、介孔炭、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、泡沫碳中的至少一种；优选为活性炭。

3.如权利要求1或2所述的超级电容器，其特征在于，所述含溴离子化合物选自溴化钠、溴化钾、溴化铵中的至少一种；优选为溴化钾。

4.如权利要求1-3任一项所述的超级电容器，其特征在于，所述电解液为含溴离子化合物的硫酸水溶液。

5.如权利要求1-4任一项所述的超级电容器，其特征在于，所述电解液中含溴离子化合物的摩尔浓度为0.5～2.0mol/L，优选为1.0～1.7mol/L。

6.如权利要求1-5任一项所述的超级电容器，其特征在于，所述电解液中硫酸的摩尔浓度为1～4mol/L；优选为1～2mol/L。

7.如权利要求1-6任一项所述的超级电容器，其特征在于，所述负极中蒽醌化合物选自蒽醌-1-磺酸及其盐、1,4-二羟基蒽醌-2-磺酸及其盐、蒽醌-2-磺酸及其盐、4-溴-1-氨基-蒽醌-2-磺酸及其盐、1-氨基-蒽醌-5-磺酸及其盐、蒽醌-2，6-双磺酸及其盐、蒽醌-1，5-二磺酸及其盐中的至少一种；优选为蒽醌-1-磺酸钠和蒽醌-2-磺酸钠；

优选地，所述蒽醌化合物与活性炭的质量比为0.2～2.0；优选为0.5～1.0。

8.一种溴离子增强型碳基超级电容器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将碳材料、导电剂、粘接剂制浆，再涂布在集流体上、固化，制备成活性炭电极；

2)用步骤1)制得的活性炭电极吸附蒽醌化合物溶液，制备成修饰电极；

3)以活性炭电极为正极、修饰电极为负极，含溴离子的溶液为电解液，组装成超级电容器。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述导电剂选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、石墨烯、纳米碳中的至少一种；优选为科琴黑；

优选地，所述粘接剂选自羧甲基纤维素、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、中的至少一种；优选为羧甲基纤维素和丁苯橡胶的混合物；更优选地，所述羧甲基纤维素和丁苯橡胶的混合质量比为4:1～1:2。

优选地，所述集流体选自石墨、铂、碳、石墨烯、碳纤维、碳布中的至少一种；优选为石墨。

10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述吸附方式为浸渍吸附、电化学吸附中的一种，优选为浸渍吸附；例如为在大气压力环境下、抽真空或负压环境下将电极浸渍于含改性剂的溶液中进行吸附；

优选地，所述吸附时间为1～10天；优选为4～8天；

优选地，所述吸附温度为10～100℃；优选为25～60℃。