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专利号: 2021108615875
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种Al掺杂MnO2电极材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:称取0.372g Mn(AC)2▪4H2O以及0.0378‑0.0756g乙酸铝,加入48ml 5%氨水中超声搅拌,离心收集絮状物,向所得絮状物中加入去离子水搅拌均匀,加入0.724g L‑酪氨酸,滴加

0.1M NaOH溶液调节体系pH=10.4,转入高压釜中150℃水热反应12h,离心洗涤,50℃干燥后放入管式炉中还原退火,洗涤,冷冻干燥,获得Al掺杂MnO2电极材料;

还原退火的温度为260‑310℃,时间为30min,升温速率为10℃/min。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:

锰源Mn(AC)2▪4H2O和铝源乙酸铝同时加入氨水中,超声搅拌时间为30min。

3.利用权利要求1或2所述方法制备得到的Al掺杂MnO2电极材料构筑宽电压窗口柔性超级电容器,其特征在于:以Al掺杂MnO2电极材料作为正极材料,以AC作为负极材料,利用Na2SO4凝胶和KOH凝胶两种凝胶电解质分别作为正负极电解质,外加阳离子隔膜,组装得到宽电压窗口的柔性超级电容器。

4.根据权利要求3所述的宽电压窗口柔性超级电容器,其特征在于所述Na2SO4凝胶是通过如下方法制备获得:将5g PVA在搅拌下溶于100ml去离子水中,90℃搅拌3h,溶液变得澄清,自然冷却至室温后,缓慢滴加20g 1M Na2SO4溶液,搅拌均匀。

5.根据权利要求3所述的宽电压窗口柔性超级电容器,其特征在于所述KOH凝胶是通过如下方法制备获得:将5g PVA在搅拌下溶于50ml去离子水中,90℃搅拌3h,溶液变得澄清,自然冷却至室温后,缓慢滴加20g 1M KOH溶液,搅拌均匀。

6.根据权利要求4或5所述的宽电压窗口柔性超级电容器,其特征在于:Na2SO4凝胶、KOH凝胶分别涂覆在电极材料表面,组装成器件增大电压窗口;涂敷凝胶后的电极在60℃烘箱中的干燥时间为3‑5min,干燥获得具有粘性的膜,更好的组装器件,降低电阻。

7.根据权利要求3所述的宽电压窗口柔性超级电容器,其特征在于:器件正负极活性物质负载比为:m+ :m‑ =0.1‑10:1。