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专利号: 202010017568X
申请人: 贵阳学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超级电容器用电极活性材料,其特征在于,所述电极活性材料的化学分子式为NixVySz,其中0.5≤x≤0.75,0.25≤y≤0.5,x+y=1,1.2≤z≤1.3;

所述电极活性材料具有棒状结构。

2.根据权利要求1所述的超级电容器用电极活性材料,其特征在于,主要由以下原料制成:吡啶羧酸类配体、镍源、钒源、第一溶剂、硫源和第二溶剂;

其中,所述吡啶羧酸类配体、镍源、钒源、第一溶剂、硫源和第二溶剂的质量比为(3-7):(4-8):(1-3):(40-80):(1-6):(30-80)。

3.根据权利要求2所述的超级电容器用电极活性材料,其特征在于,所述吡啶羧酸类配体包括2,3-吡啶二羧酸、2,4-吡啶二羧酸、2,5-吡啶二羧酸或2,6-吡啶二羧酸中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,所述镍源包括硝酸镍和/或氯化镍;

优选地,所述钒源包括偏钒酸铵;

优选地,所述第一溶剂包括水、甲醇或乙醇中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,所述硫源包括硫代乙酰胺和/或硫脲;

优选地,所述第二溶剂包括甲醇和/或乙醇。

4.权利要求1-3任意一项所述的超级电容器用电极活性材料的制备方法,包括以下步骤:(a)将吡啶羧酸类配体、镍源、钒源和第一溶剂混合,使其结晶,得到Ni-V-MOF前驱体;

(b)将Ni-V-MOF前驱体、硫源和第二溶剂混合,使进行溶剂热反应,得到超级电容器用电极材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(a)中,所述吡啶羧酸类配体包括

2,3-吡啶二羧酸、2,4-吡啶二羧酸、2,5-吡啶二羧酸或2,6-吡啶二羧酸中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,步骤(a)中,所述镍源包括硝酸镍和/或氯化镍;

优选地,步骤(a)中,所述钒源包括偏钒酸铵;

优选地,步骤(a)中,所述第一溶剂包括水、甲醇或乙醇中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(a)中,所述吡啶羧酸类配体、镍源和钒源之间的摩尔比为(1-2):(1-2):(1-2),优选为(1.2-2):(1-1.8):(1-1.8),进一步优选为(1.5-2):(1-1.5):(1-1.5)。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,所述硫源包括硫代乙酰胺和/或硫脲;

优选地,步骤(b)中,第二溶剂包括甲醇和/或乙醇;

优选地,步骤(b)中,所述Ni-V-MOF前驱体、硫源和第二溶剂的质量比为(1-3):(1-3):(5-50),优选为(1-2):(1-2):(10-45),进一步优选为1.5:1.5:40;

优选地,步骤(b)中,溶剂热反应时的温度为110-160℃,反应时间为4-6h;

优选地,步骤(b)中,将溶剂热反应后得到的反应溶液除去溶剂后,洗涤,干燥,得到超级电容器用电极活性材料。

8.一种超级电容器用电极材料,其特征在于,包含权利要求1-3任意一项所述的超级电容器用电极活性材料或权利要求4-7任意一项所述的超级电容器用电极活性材料的制备方法制得的超级电容器用电极活性材料;

优选地,所述超级电容器用电极材料包括以下质量分数的组分:电极活性材料60-90%、导电剂5-30%和粘结剂5-10%。

9.一种超级电容器,其特征在于,包含权利要求8所述的超级电容器用电极材料。

10.一种电动装置,其特征在于,包括权利要求9所述的超级电容器。