RU190386U1 - Активный электрод для суперконденсатора - Google Patents
Активный электрод для суперконденсатора Download PDFInfo
- Publication number
- RU190386U1 RU190386U1 RU2019104966U RU2019104966U RU190386U1 RU 190386 U1 RU190386 U1 RU 190386U1 RU 2019104966 U RU2019104966 U RU 2019104966U RU 2019104966 U RU2019104966 U RU 2019104966U RU 190386 U1 RU190386 U1 RU 190386U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- swcnt
- composite material
- mixture
- modified
- layer
- Prior art date
Links
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 49
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims abstract description 46
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000004846 water-soluble epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 6
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 154
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims 1
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 abstract description 21
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 19
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 52
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 28
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использовано для изготовления активного электрода для суперконденсатора. Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение удельной электроемкости. Активный электрод для суперконденсатора содержит подложку-сепаратор из нетканого полипропилена, при этом на поверхность подложки-сепаратора последовательно нанесены слой безводного электролита в виде комплексного соединения соли LiClOи N-метилпирролидона и слой композитного материала в виде модифицированных водорастворимыми эпоксидными смолами одностенных углеродных нанотрубок в матрице из смеси термоокисленного полиметилметакрилата и N-метилпирролидона, а на слое композитного материала закреплен токосъемник.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использовано для изготовления активного электрода для суперконденсатора.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен электрод для суперконденсатора, раскрытый в RU 2427052 С1, опубл. 20.08.2011. Известный электрод содержит электродный материал, нанесенный на алюминиевую фольгу методом прессования, при этом в качестве электродного материала получают из смеси, содержащей активный уголь, электронопроводящую добавку и полимерное связующее с органическим растворителем.
Недостатком являетсянизкое количество циклов заряда/заряда суперконденсатора.
Кроме того, из уровня техники известен электрод для суперконденсатора, раскрытый в статье Панкратов Д.В. и др. // Гибкий тонкий суперконденсатор на основе композита из многостенных углеродных нанотрубок и электропроводящего полианилина // Современные проблемы науки и образования, 2012, №4, прототип. Раскрытый в статье электрод содержит электропроводящую подложку, на поверхность которой нанесен композитный материал, содержащий многостенные углеродные нанотрубки в матрице из полианилина (Панкратов Д.В. и др. // Гибкий тонкий суперконденсатор на основе композита из многостенных углеродных нанотрубок и электропроводящего полианилина // Современные проблемы науки и образования, 2012, №4, прототип).
Недостатком раскрытого вышетехнического решения, является то, что применение в электроде композитного материала, содержащего полианилин, является низкое количество циклов заряда/заряда суперконденсатора,количество циклов заряда\разряда не превышает 50000.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей заявленной полезной модели является разработка активного электрода для суперконденсаторана основе однослойных углеродных нанотрубок (ОСУНТ) в полимерной матрице из термоокисленногополиметилметакрилата (ПММА), который может быть нанесен на металлические токосъемники из алюминия, титана, меди или на подложку материала, используемого в качестве сепараторов.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение циклов разряда/заряда суперконденсатора.
Указанный технический результат достигается за счет того, что активный электрод для суперконденсатора содержит подложку-сепаратор из нетканого полипропилена. При этом на поверхность подложки-сепаратора последовательно нанесены слой безводного электролита в виде комплексного соединения соли LiClO4 и N-МП и слой композитного материала в виде модифицированных водорастворимыми эпоксидными смолами ОСУНТ в матрице из смеси термоокисленного ПММА и N-метилпирролидона (N-МП), а на слое композитного материала закреплен токосъемник.
Композитный материал дополнительно содержит активированный уголь, который заменяют частью ОСУНТ, окисленными перекисью водорода, ввиду наличия сложностей получения и очистки ОСУНТ, поэтому для исключения указанных сложностей часть указанных ОСУНТ заменяют активированным углем.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Полезная модель будет более понятной из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
Фиг. 1 - Продольный разрез электрода для конденсатора.
1 - подложка-сепаратор; 2 - слой композитного материала; 3 - токосъемник; 4 - слой электролита.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Активный электрод для суперконденсатора содержит подложку-сепаратор (1) из нетканого полипропилена. При этом на поверхность подложки-сепаратора (1) последовательно нанесены слой электролита (4) в виде комплексного соединения соли LiClO4 и N-МП и слой композитного материала (2) в виде модифицированных водорастворимыми эпоксидными смолами ОСУНТ в матрице из смеси термоокисленного ПММА и N-МП, а на слое композитного материала (2) закреплен токосъемник (3).
В качестве токосъемника (3) применяют медную, алюминиевую или титановую фольгу.
Заявленный активный электрод получают следующим образом.
Сначала получают дисперсию модифицированных водорастворимыми эпоксидными смолами ОСУНТ (далее модифицированные ОСУНТ) путем диспергирования модифицированных ОСУНТ в ацетоне в ультразвуковом концентраторе. В качестве водорастворимых эпоксидных смол используют водорастворимые эпоксидные смолы алифатического ряда ДЭГ-1, ТЭГ-1 и эпоксидно-гидантоиновую смолу ЭГ-10. Концентрация ОСУНТ в дисперсии составляет 0,2-0,4 вес.% (при концентрации ОСУНТ, выходящей за рамки заявленного интервала, происходит затухание ультразвука).; Диспергирование в ультразвуковом концентраторе осуществляли при частоте 20-22 КГц в течение 25-30 мин. При необходимости получали дисперсию смеси модифицированных ОСУНТ и активированного угля путем диспергирования модифицированных ОСУНТ в ацетоне в ультразвуковом концентраторе. Концентрация активированного угля в дисперсии составляет 20-50 мас. % от содержания модифицированных ОСУНТ.
Затем осуществляют смешение полученной дисперсии модифицированных ОСУНТ(или полученной дисперсии модифицированных ОСУНТ и активированного угля) с раствором термоокисленного ПММА в ацетоне при массовом содержаниимодифицированных ОСУНТ (или смеси модифицированных ОСУНТ и активированного угля) 20-70 мас. % в растворе термоокисленного ПММА в ацетоне при перемешивании высокоскоростной мешалкой в течение 10 мин при 20000 об/мин. После перемешивания осуществляют удалением ацетона путем его отгонки из полученной дисперсии, в результате получают смесь порошков модифицированных ОСУНТ и термоокисленного полиметилметакрилата (или смесь порошков модифицированных ОСУНТ, активированного угля и термоокисленного ПММА). Термоокисленный полимер получали путем термоокислительной деструкции при температуре 200°С ПММА с числом мономерных звеньев от n=100 (время окисления 2 часа) до n=500 (время окисления 1 час).
После чего осуществляют получение дисперсии смеси порошков модифицированных ОСУНТ и термоокисленного ПММА в тетрагидрофуране (ТГФ)(или смеси порошков модифицированных ОСУНТ, активированного угля и термоокисленного ПММА в ТГФ), путем добавления в ТГФ в указанной смеси порошков, с последующим добавление в полученную дисперсию N-МП и последующим перемешиванием дисперсии высокоскоростной мешалкой в течение 10 мин при 20000 об/мин. Массовое содержаниемодифицированных ОСУНТ в полученной суспензиисоставляет 20-70 мас. %. Массовое соотношение ПММА / N-МП всегда оставалось 1/2 (это соотношение оптимально для набухания полимера в пластификаторе). В результате получают суспензию композитного материала в ТГФ, содержащую модифицированные ОСУНТ в матрице из смеси ПММА и N-МП(или модифицированные ОСУНТ и активированный уголь в матрице из смеси ПММА и N-МП), при содержании модифицированных ОСУНТ в количестве 20-70 мас. %. При наличии в суспензии активированного угля, его содержание составило 20-50 мас. % по отношению к модифицированным ОСУНТ.
Затем осуществляли получение электролита на основе смеси соли LiClO4 и N-МП. Для этого соль LiClO4 растворялась в ТГФ в мольном соотношении 1/3 при комнатной температуре, затем при комнатной температуре к растворенной соли добавляли N-МП в мольном соотношении 1/1 по отношению к растворенной соли, в результате чего образуется суспензия безводного электролита в виде комплексного соединения на основе соли LiClO4 и N-МП в ТГФ, при мольном соотношении LiClO4 : N-МП : ТГФ=1:1:3.
Далее осуществляли получение активного электрода суперконденсатора. Для этого одну из поверхностей большей площади подложки-сепаратора (1) в виде ленты из нетканого полипропиленапри помощи распыления наносят слойполученной суспензиибезводного электролита (4) толщиной 30-50 мкмв виде комплексного соединения на основе соли LiClO4 и N-МП в ТГФ, с последующей сушкой при комнатной температуре в течение 2-3 часов, в результате которой ТГФ полностью испаряется и образуется подложка-сепаратор (1) со слоем электролита (4)толщиной 30-50 мкмв виде комплексного соединения на основе соли LiClO4 и N-МП, при этом нанесенная суспензияпропитывает поверхностьподложки-сепаратора (1). Затем на слой электролита при помощи распыления наносят слой суспензии композитного материала (2) в ТГФ толщиной 50-100 мкм, содержащий модифицированные ОСУНТ в матрице из смеси ПММА и N-МП (или смесь модифицированных ОСУНТ и активированный уголь в матрице из смеситермоокисленный ПММА и N-МП), при содержании модифицированных ОСУНТ в количестве 20-70 мас. %. При наличии в суспензии активированного угля, его содержание в суспензии составило 20-50 мас. % по отношении к модифицированным ОСУНТ. После чего на слой композитного материала (2) наносят токосъемник (3), который за счет высокой адгезии слоя композитного материала и последующей сушки при комнатной температуре в течение 2-3 часов закрепляется на слое композитного материала (2).В результате сушки ТГФ полностью испаряется из слоя композитного материала (2).
В результате выше описанных операций образуется активный электрод, содержащий подложку-сепаратор (1), на поверхность которой последовательно нанесены слой безводного электролита толщиной 30-50 мкм в виде комплексного соединения на основе соли LiClO4 и N-МП, при мольном соотношении LiClO4: N-МП=1 : 1, и слой композитного материала (2) с токосъемником (3), содержащий модифицированные водорастворимыми эпоксидными смолами ОСУНТ в матрице из смеси термоокисленного ПММА и N-МП или смесь активированного угля и модифицированных водорастворимыми эпоксидными смолами ОСУНТ в матрице из смеси термоокисленного ПММА и N-МП. Содержание модифицированных ОСУНТ в композитном материале составляет 20-70 мас. %. При наличии в композитном материале активированного угля, его содержание составляет 20-50 мас. % по отношению к модифицированным ОСУНТ. Соотношение ПММА к N-МП в матрице составляет 1/2. Таким образом, композитный материал содержит следующие компоненты (без активированного угля): модифицированные ОСУНТ - 20-70 мас. %; ПММА - 10,0-26,7 мас. % и N-МП - 20,0-53,3%. При наличии активированного угля, композитный материал, содержит: смесь активированного угля и модифицированных ОСУНТ - 20-70 мас. %; ПММА - 10,0-26,7 мас. % и N-МП - 20,0-53,3 мас. %. Смесь активированного угля и модифицированных ОСУНТ содержит активированный уголь в количестве 20-50 мас. %.
Пример 1
Сначала получают дисперсию модифицированных ОСУНТ путем диспергирования модифицированных ОСУНТ в ацетоне в ультразвуковом концентраторе. Концентрация ОСУНТ в дисперсии составляет 0,2 вес.% (при концентрации ОСУНТ, выходящей за рамки заявленного интервала, происходит затухание ультразвука). Диспергирование в ультразвуковом концентраторе осуществляли при частоте 20 КГц в течение 25 мин.
Затем осуществляют смешивание полученной дисперсии модифицированных ОСУНТ в ацетоне с ПММА при массовом соотношении модифицированных ОСУНТ к термоокисленному ПММА, обеспечивающий содержание ОСУНТ в дисперсии 20 мас. %, с последующим перемешиванием высокоскоростной мешалкой в течение 10 мин при 20000 об/мин. После перемешивания осуществляют удалением ацетона путем его отгонки из полученной дисперсии, в результате получают смесь порошков модифицированных ОСУНТ и термоокисленного полиметилметакрилата, при содержании ОСУНТ в смеси 20 мас. %.
После чего осуществляют получение дисперсии смеси порошков модифицированных ОСУНТ и термоокисленного ПММА ТГФ, путем добавления в ТГФ в указанные смеси порошков, с последующим добавление в полученную дисперсию N-МП и последующим перемешиванием дисперсии высокоскоростной мешалкой в течение 10 мин при 20000 об/мин. Массовое соотношение ПММА / N-МП всегда оставалось 1/2 (это соотношение оптимально для набухания полимера в пластификаторе). В результате получают суспензию композитного материала в ТГФ, содержащую модифицированные ОСУНТ в матрице из смеси ПММА и N-МП, при содержании модифицированных ОСУНТ в количестве 20 мас. %.
Затем осуществляли получение электролита на основе смеси соли LiClO4 и N-МП. Для этого соль LiClO4 растворялась в ТГФ в мольном соотношении 1/3 при комнатной температуре, затем при комнатной температуре к растворенной соли добавляли N-МП в мольном соотношении 1/1 по отношению к растворенной соли, в результате чего образуется суспензия безводного электролита в виде комплексного соединения на основе соли LiClO4 и N-МП в ТГФ, при мольном соотношении LiClO4 : N-МП : ТГФ=1:1:3.
Далее осуществляли получение активного электрода суперконденсатора. Для этого одну из поверхностей большей площади подложки-сепаратора (1) в виде ленты из нетканого полипропилена при помощи распыления наносят слой суспензиюбезводного электролита (4) толщиной 30 мкм в виде комплексного соединения на основе соли LiClO4 и N-МП в ТГФ, при мольном соотношении LiClO4 : N-МП : ТГФ=1:1:3, с последующей сушкой при комнатной температуре в течение 2 часов, в результате которой ТГФ полностью испаряется и образуется подложка-сепаратор (1) со слоем электролита (4) толщиной 30 мкмв виде комплексного соединения на основе соли LiClO4 и N-МП, при этом нанесенная суспензия пропитывает поверхностьподложки-сепаратора (1). Затем на слой электролита при помощи распыления наносят слой суспензии композитного материала (2) в ТГФ толщиной 50 мкм, содержащий модифицированные ОСУНТ в матрице из смеси ПММА и N-МП при содержании модифицированных ОСУНТ в количестве 20 мас. %. После чего на слой композитного материала (2) наносят токосъемник (3), который за счет высокой адгезии слоя композитного материала и последующей сушки при комнатной температуре в течение 2 часов закрепляется на слое композитного материала (2). В результате сушки ТГФ полностью испаряется из слоя композитного материала (2).
В результате выше описанных операций образуется активный электрод, содержащий подложку-сепаратор (1), на поверхность которой последовательно нанесены слой безводного электролита толщиной 30 мкм в виде комплексного соединения на основе соли LiClO4 и N-МП, при мольном соотношении LiClO4 : N-МП=1:1, и слой композитного материала (2) толщиной 50 мкм с токосъемником (3), содержащий модифицированные водорастворимыми эпоксидными смолами ОСУНТ в матрице из смеси термоокисленного ПММА и N-МП. Содержание компонентов в композитном материале составляет: модифицированные ОСУНТ - 20 мас. %; ПММА - 26,7 мас. % и N-МП - 53,3 мас. %.Эксперименты показали, что количество циклов разряда/заряда при использовании в суперконденсаторезаявленного электродасоставляет 80000.
Пример 2
Пример 2 аналогичен примеру 1 за исключением того, что: получаютдисперсию модифицированных ОСУНТ в ацетоне с концентрацией ОСУНТ 0,3 вес.%; смешивание полученной дисперсии модифицированных ОСУНТ в ацетоне с ПММА осуществляют при массовом соотношении модифицированных ОСУНТ к термоокисленному ПММА, обеспечивающем содержание ОСУНТ в дисперсии 40 мас. %; получают смесь порошков модифицированных ОСУНТ и термоокисленного полиметилметакрилата с содержанием ОСУНТ в смеси 40 мас. %; получают суспензию композитного материала в ТГФ, содержащую модифицированные ОСУНТ в матрице из смеси ПММА и N-МП, при содержании модифицированных ОСУНТ в количестве 40 мас. %.
По примеру 2, в отличие от примера 1, получают активный электрод, в котором содержание компонентов в композитном материале составляет: модифицированные ОСУНТ - 40 мас. %; ПММА - 20 мас. % и N-МП - 40 мас. %. Эксперименты показали, что количество циклов разряда/заряда при использовании в суперконденсаторе заявленного электрода составляет 90 000.
Пример 3
Пример 3 аналогичен примеру 1 за исключением того, что: получают дисперсию модифицированных ОСУНТ в ацетоне с концентрацией ОСУНТ 0,4 вес.%; смешивание полученной дисперсии модифицированных ОСУНТ в ацетоне с ПММА осуществляют при массовом соотношении модифицированных ОСУНТ к термоокисленному ПММА, обеспечивающем содержание ОСУНТ в дисперсии 70 мас. %; получают смесь порошков модифицированных ОСУНТ и термоокисленного полиметилметакрилата с содержанием ОСУНТ в смеси 70 мас. %; получают суспензию композитного материала в ТГФ, содержащую модифицированные ОСУНТ в матрице из смеси ПММА и N-МП, при содержании модифицированных ОСУНТ в количестве 70 мас. %.
По примеру 3, в отличие от примера 1, получают активный электрод, в котором содержание компонентов в композитном материале составляет: модифицированные ОСУНТ - 70 мас. %; ПММА - 70 мас. % и N-МП - 20 мас. %. Эксперименты показали, что количество циклов разряда/заряда при использовании в суперконденсаторе заявленного электрода составляет 100000.
Пример 4
Пример 4 аналогичен примеру 1 за исключением того, что: получают дисперсию, содержащую смесь активированного угля имодифицированных ОСУНТ, в ацетоне с концентрацией ОСУНТ 0,25 вес.%; при этом содержание активированного угля в смеси составляет 30 мас. % по отношению к модифицированным ОСУНТ. Смешивание полученной дисперсии, содержащую смесь активированного угля и модифицированных ОСУНТ, в ацетоне с ПММА осуществляют при массовом соотношении смеси модифицированных ОСУНТ и активированного угля в суспензии 30 мас. %,при этом содержание активированного угля в смеси составляет 30 мас. % по отношению к модифицированным ОСУНТ; получают смесь порошков модифицированных ОСУНТ, активированного угля и термоокисленного полиметилметакрилата с содержанием модифицированных ОСУНТ и активированного угля в смеси порошков 30 мас. %, при этом содержание активированного угля в смеси составляет 30 мас. % по отношению к модифицированным ОСУНТ; получают суспензию композитного материала в ТГФ, содержащую смесь активированного угля и модифицированных ОСУНТ в матрице из смеси ПММА и N-МП, при содержании смеси модифицированных ОСУНТ иактивированного угля в матрице в количестве 30 мас. %,при этом содержание активированного угля в смеси составляет 30 мас. % по отношению к модифицированным ОСУНТ.
По примеру 4, в отличие от примера 1, получают активный электрод, в котором содержание компонентов в композитном материале составляет: смесь модифицированных ОСУНТ и активированного угля - 30 мас. %; ПММА - 23,3 мас. % и N-МП - 46,7%, при этом содержание активированного угля по отношению к модифицированным ОСУНТ. Эксперименты показали, что количество циклов разряда/заряда при использовании в суперконденсаторе заявленного электрода составляет 70000.
Таким образом, заявленный электрод для суперконденсатора по сравнению электродом по прототипу позволяет увеличить количество циклов разряда/заряда с 50000 до 100000.
Полезная модель была раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления полезной модели, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании.
Соответственно, полезную модель следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.
Claims (2)
1. Активный электрод для суперконденсатора, содержащий подложку-сепаратор из нетканого полипропилена, при этом на поверхность подложки-сепаратора последовательно нанесены слой безводного электролита в виде комплексного соединения соли LiClO4 и N-метилпирролидона и слой композитного материала в виде модифицированных водорастворимыми эпоксидными смолами одностенных углеродных нанотрубок в матрице из смеси термоокисленного полиметилметакрилата и N-метилпирролидона, а на слое композитного материала закреплен токосъемник.
2. Активный электрод по п. 1, отличающийся тем, что композитный материал дополнительно содержит активированный уголь.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019104966U RU190386U1 (ru) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | Активный электрод для суперконденсатора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019104966U RU190386U1 (ru) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | Активный электрод для суперконденсатора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU190386U1 true RU190386U1 (ru) | 2019-07-01 |
Family
ID=67215903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019104966U RU190386U1 (ru) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | Активный электрод для суперконденсатора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU190386U1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6252762B1 (en) * | 1999-04-21 | 2001-06-26 | Telcordia Technologies, Inc. | Rechargeable hybrid battery/supercapacitor system |
| US20130180091A1 (en) * | 2007-09-28 | 2013-07-18 | Nippon Chemi-Con Corporation | Electrode for electric double layer capacitor and method for producing the same |
| EA025540B1 (ru) * | 2010-10-31 | 2017-01-30 | Ою Скелетон Технолоджис Груп | Электрический двухслойный конденсатор с повышенным рабочим напряжением |
-
2019
- 2019-02-21 RU RU2019104966U patent/RU190386U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6252762B1 (en) * | 1999-04-21 | 2001-06-26 | Telcordia Technologies, Inc. | Rechargeable hybrid battery/supercapacitor system |
| US20130180091A1 (en) * | 2007-09-28 | 2013-07-18 | Nippon Chemi-Con Corporation | Electrode for electric double layer capacitor and method for producing the same |
| EA025540B1 (ru) * | 2010-10-31 | 2017-01-30 | Ою Скелетон Технолоджис Груп | Электрический двухслойный конденсатор с повышенным рабочим напряжением |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wu et al. | Self-healing alginate–carboxymethyl chitosan porous scaffold as an effective binder for silicon anodes in lithium-ion batteries | |
| EP3040115B1 (en) | Agent for dispersing electrically conductive carbon material, and dispersion of electrically conductive carbon material | |
| Wang et al. | Co3O4@ MWCNT nanocable as cathode with superior electrochemical performance for supercapacitors | |
| KR102013167B1 (ko) | 에너지 저장 디바이스 전극용 복합 집전체 및 전극 | |
| KR101652921B1 (ko) | 도전재 조성물, 이를 사용한 리튬 이차 전지의 전극 형성용 슬러리 조성물 및 리튬 이차 전지 | |
| CN108054368A (zh) | 一种硅基负极材料、其制备方法及在锂离子电池的用途 | |
| TWI553048B (zh) | 導電材料組成物，用於形成鋰再充電電池組之電極的淤漿組成物，及利用彼之鋰再充電電池組 | |
| CN104017520B (zh) | 萜烯树脂基水系粘结剂及其在锂离子电池负极或超级电容器中的应用 | |
| KR20120100976A (ko) | 화학 방사선 및 전자 빔 방사선 경화성 전극 결합제 및 그를 포함하는 전극 | |
| Li et al. | Conjugated dicarboxylate with extended naphthyl skeleton as an advanced organic anode for potassium-ion battery | |
| CN106410116A (zh) | 一种分等级多孔复合锂硫电池正极及其制备方法 | |
| CN102263221A (zh) | 取向碳纳米管/聚合物复合膜及其制备方法和应用 | |
| CN105190812A (zh) | 电极活性物质、电极和蓄电设备 | |
| CN107104227A (zh) | 锂离子电池正极材料及其制备方法 | |
| KR20180004121A (ko) | 비수 전해질 이차 전지용 전극 및 비수 전해질 이차 전지 | |
| Poorna et al. | Graphene and graphene‐like structure from biomass for Electrochemical Energy Storage application‐A Review | |
| AU2010276171A1 (en) | Nickel-cobalt supercapacitors and methods of making same | |
| Xin et al. | Covalently assembled black phosphorus/conductive C3N4 hybrid material for flexible supercapacitors exhibiting a superlong 30,000 cycle durability | |
| CN104425796B (zh) | 电极材料的制造方法、电极和蓄电设备 | |
| Wang et al. | Polymer-functionalized multiwalled carbon nanotubes as lithium intercalation hosts | |
| RU190386U1 (ru) | Активный электрод для суперконденсатора | |
| Yuan et al. | Study of poly (organic palygorskite‐methyl methacrylate)/poly (ethylene oxide) blended gel polymer electrolyte for lithium‐ion batteries | |
| CN112349888B (zh) | 一种硅基负极材料及其制备方法和应用 | |
| KR20150081191A (ko) | 다공성 나노복합체, 상기의 제조 방법, 및 상기를 포함하는 리튬 이차 전지용 전극 | |
| WO2015099379A1 (ko) | 도전재 조성물, 이를 사용한 리튬 이차 전지의 전극 형성용 슬러리 조성물 및 리튬 이차 전지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20210222 |