[发明专利]管状介孔二氧化锰的超级电容器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及管状介孔二氧化锰的电容器及其制备方法，特别是可应用于超级电容器电极材料的管状介孔二氧化锰。

背景技术

超级电容器又称超大容量电容器、金电容、黄金电容、储能电容、法拉电容、电化学电容器或双电层电容器（英文名称为EDLC，即Electric Double Layer Capacitors），是靠极化电解液来存储电能的新型电化学装置。它是近十几年随着材料科学的突破而出现的新型功率型储能元件，其批量生产不过几年时间。

超级电容器自面市以来，全球需求量快速扩大，已成为化学电源领域内新的产业亮点。超级电容器在电动汽车、混合燃料汽车、特殊载重汽车、电力、铁路、通信、国防、消费性电子产品等众多领域有着巨大的应用价值和市场潜力，被世界各国所广泛关注。

美国《探索》杂志2007年1月号，将超级电容器列为2006年世界七大科技发现之一，认为超级电容器是能量储存领域的一项革命性发展，并将在某些领域取代传统蓄电池。

目前全球已有上千家超级电容器生产商，可以提供多种类的超级电容器产品，大部分产品都是基于一种相似的双电层结构，采用的工艺流程为:配料→混浆→制电极→裁片→组装→注液→活化→检测→包装。

超级电容器根据制造工艺和外形结构可划分为钮扣型、卷绕型和大型三种类型，三者在容量上大致归类为5F以下5～200F、200F以上。钮扣型产品具备小电流、长时间放电的特点，可用在小功率电子产品及电动玩具产品中。而卷绕型和大型产品则多在需要大电流短时放电，有记忆存储功能的电子产品中做后备电源，适用于带CPU的智能家电、工控和通信领域中的存储备份部件。

2007年，全球钮扣型超级电容器产业规模为10.2亿美元，卷绕型和大型超级电容器产业规模为34.8亿美元，超级电容器产业总规模为45亿美元，同比增长45%；预计2008年全球钮扣型超级电容器产业规模为15.3亿美元，卷绕型和大型超级电容器产业规模为为52.2亿美元，超级电容器产业总规模为67.5亿美元，同比增长50%。

在超级电容器的产业化方面，美国、日本、俄罗斯、瑞士、韩国、法国的一些公司凭借多年的研究开发和技术积累，目前处于领先地位，如美国的Maxwell，日本的NEC、松下、Tokin和俄罗斯的Econd公司等，这些公司目前占据着全球大部分市场。

近年来，由于看好这一领域广阔的应用前景，中国一些公司也开始积极涉足这一产业，并已经具备了一定的技术实力和产业化能力。

目前国内从事大容量超级电容器研发的厂家共有50多家，然而，能够批量生产并达到实用化水平的厂家只有10多家。

2005年，中国超级电容器产业总规模达到3.9亿元人民币，较2004年的2.48亿元增长57.2%，其中，纽扣型超级电容器为4千万元，卷绕型和大型超级电容器为3.5亿元。2006年产业总规模达到5.7亿元人民币，增速高达46.2%。其中，钮扣型超级电容器市场规模为9千万元，卷绕型和大型超级电容器为4.8亿元。2007年产业总规模达到8.6亿元人民币，增速高达50%。其中，钮扣型超级电容器市场规模为1.4亿元，卷绕型和大型超级电容器为7.2亿元。预计2008年产业总规模可达13.3亿元人民币，增速可达55%。其中，钮扣型超级电容器市场规模可达2.1亿元，卷绕型和大型超级电容器市场规模可达11.2亿元。

目前，国内厂商大多生产液体双电层电容器，重要企业有锦州富辰公司、北京集星公司、上海奥威公司、锦州锦容公司、石家庄高达公司、北京金正平公司、锦州凯美公司、大庆振富公司、江苏双登公司、哈尔滨巨容公司、南京集华公司等十多家。据称，国产超级电容器已占有中国市场60%～70%的份额。

由于新兴公司不断涌现，超级电容器在国内的大规模应用也渐行渐近。国内供应商正积极地从不同角度来应对规模应用所面临的问题。例如，由于是一个相对较新的产业，国内供应商目前正积极地进行市场及技术推广工作，越来越多的买家也逐步开始了解并认可超级电容器。此外，目前供应商正积极从事应用开发，帮助买家开发出成熟的替代方案。