複合電極製備方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

109125023

專利證號

I 731758

專利獲證名稱

複合電極製備方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立高雄科技大學

獲證日期

2021/06/21

技術說明

本研究開發了一種MnO2基系奈米電極材料作為超級電容器正極，使用以連續離子層吸附與反應製作MnO2生長於發泡鎳網(nickel foam, NF) 集電片上，並在1 M Na2SO4電解液中進行循環伏安法(CV)，恆電流充放電(GCD)和循環性能的測試，研究其電化學行為。透過XRD，BET，TEM和SEM的分析，可得知所製備的δ-MnO2材料奈米結構。此δ-MnO2電極的比電容在1 A g-1下可達到280 F g-1，接著進一步加入還原氧化石墨烯(reduced graphene oxide, rGO) 與多壁奈米碳管(multi-walled carbon nanotube, MWCNT)，以合成MnO2/CNT/rGO/NF電極與MnO2/rGO/NF電極，與MnO2/NF電極相比較，在充放電電流密度1 A g-1時分別為416 F g-1, 360 F g-1, 280 F g-1，並在電流密度4 A g-1經過2000次循環初始電容值保持分別為86.2 %, 83.4 %, 61.5 %。BET顯示孔尺寸分別為13.6 nm, 6.7 nm, 4.6 nm，因加入碳材複合後，材料提升電化學性能，孔徑較大有利於電解液插入，提高循環壽命。此外，本研究三種不同電極材料所使用碳材增加了電極的電化學性能，且具有對環境友善及低成本等優點，為最有希望發展的超級電容器性能之研究。