碳纳米管复合电极超大容量电容器及其制造方法

摘要

本发明拟采用碳纳米管与过渡金属氧化物与(或)导电聚合物相复合的途经。碳纳米管具有良好的导电性,在复合电极中形成网状结构,成为导电性良好的电荷通路;而过渡金属氧化物、导电聚合物能形成赝电容、得到较高的比电容量,这使得超大容量电容器电极既能形成高比电容量、又具有高电导率。另外,复合电极中的碳纳米管比表面积大,可以形成较大的双电层容量;碳纳米管可在制备过程作为过渡金属氧化物、导电聚合物的形核基底,有利于得到晶粒细小的过渡金属氧化物、导电聚合物;碳纳米管与过渡金属氧化物、导电聚合物复合,可得到较好的成型性能和较高地机械强度。

主权项

1、本发明涉及一种碳纳米管复合电极超大容量电容器及其制造方法，采用将导电性良好的碳纳米管与涉及到的导电性较差的过渡金属氧化物、导电聚合物系列、活性炭系列相复合，其特征在于具体的复合方案有如下6种：(1)碳纳米管与过渡金属氧化物复合，这一复合材料中碳纳米管的重量百分比为10％-90％，过渡金属氧化物的重量百分比为90％-10％。这里所指过渡金属氧化物包括镍的氧化物(NiOx)、钴的氧化物(CoOx)。(2)碳纳米管与导电聚合物系列复合，这一复合材料中碳纳米管的重量百分比为10％-90％，导电聚合物的重量百分比为90％-10％。这里的导电聚合物系列包括聚苯胺(PAN)及其衍生物、聚噻吩(PTH)及其衍生物、聚对苯(PPP)及衍其生物、聚并苯(PAS)及其衍生物。(3)碳纳米管与过渡金属氧化物、导电聚合物同时复合，这一复合材料中碳纳米管的重量百分比为10％-90％，过渡金属氧化物的重量百分比为50％-5％，导电聚合物的重量百分比为40％-5％。这里所指过渡金属氧化物包括镍的氧化物(NiOx)、钴的氧化物(CoOx)；这里所指的导电聚合物系列包括聚苯胺(PAN)及其衍生物、聚吡咯(PPY)及其衍生物、聚噻吩(PTH)及其衍生物、聚对苯(PPP)及其衍生物、聚并苯(PAS)及其衍生物。(4)碳纳米管与过渡金属氧化物、活性炭系列同时复合，这一复合材料中碳纳米管的重量百分比为10％-90％，过渡金属氧化物的重量百分比为50％-5％，活性炭系列的重量百分比为40％-5％。这里所指的过渡金属氧化物包括镍的氧化物(NiOx)、钴的氧化物(CoOx)；这里所指的活性炭系列包括活性炭、活性炭纤维、活性炭纤维布以及碳气凝胶。(5)碳纳米管与导电聚合物系列、活性炭系列同时复合，这一复合材料中碳纳米管的重量百分比为10％-90％，导电聚合物的重量百分比为50％-5％，活性炭系列的重量百分比为40％-5％。这里所指的导电聚合物系列包括聚苯胺(PAN)及其衍生物、聚吡咯(PPY)及其衍生物、聚噻吩(PTH)及其衍生物、聚对苯(PPP)及其衍生物、聚并苯(PAS)及其衍生物；这里所指的活性炭系列包括活性炭、活性炭纤维、活性炭纤维布以及碳气凝胶。(6)碳纳米管与过渡金属氧化物、导电聚合物、活性炭系列同时复合，这一复合材料中碳纳米管的重量百分比为10％-90％，过渡金属氧化物的重量百分比为30％-3％，导电聚合物的重量百分比为30％-5％，活性炭系列的重量百分比为30％-2％。这里所指过渡金属氧化物包括镍的氧化物(NiOx)、钴的氧化物(CoOx)；这里所指的导电聚合物系列包括聚苯胺(PAN)及其衍生物、聚吡咯(PPY)及其衍生物、聚噻吩(PTH)及其衍生物、聚对苯(PPP)及其衍生物、聚并苯(PAS)及其衍生物；这里所指的活性炭系列包括活性炭、活性炭纤维、活性炭纤维布以及碳气凝胶。