電容器和電極及其製備方法CAPACITOR AND ELECTRODE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

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

100118030

專利證號

I 547962

專利獲證名稱

電容器和電極及其製備方法CAPACITOR AND ELECTRODE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2016/09/01

技術說明

　　電化學電容器能夠儲存大量的電荷，而且能夠比一般電池或燃料電池以更快速的速度充放電。電化學電容器儲存能量的機制主要是靠電極材料表面積與電解質之間的作用。因此，電極材料大部分都由多孔性材料形成，且具有一定的導電度。具狹縫狀(Slit-shaped)微孔的活性碳，由石墨晶格(graphitic crystallites)組成，會產生一些空間的限制，導致電解質離子無法到達內部的表面積。而一個經由剝離(exfoliated)過的石墨結構將成為理想的碳材料，具有最小的阻力。一個適當的氧化石墨還原方法將是一個關鍵的步驟。 　　氧化石墨是介於石墨稀與石墨的中間物，而且因為氧化石墨表面具有很多含氧官能基因此非常容易剝離與分散在水溶液中。完全氧化的氧化石墨可視作絕緣體；低氧化或石墨稀則是具電子導電性，而可做為電化學電容器的材料。使用聯胺(hydrazine)來化學還原氧化石墨是一普遍的方法，但因為對環境有害而漸漸不被接受。 　　而在我們研究中發現，當把氧化石墨均勻分散在水溶液中，用紫外光去做光催化，可發現氧化石墨片之間會互相做還原反應。而還原的程度，與照光的長短有關，當然與導電度也有關。目前我們利用光催化來還原氧化石墨做為電化學電容器的材料，是一個具前瞻性的電容行為材料；也是一個優異的基材來沈積具有擬電容行為的材料。 GO easily exfoliates and disperses in aqueous solution like wrinkled-paper because the oxygen functionalities are hydrophilic. Our previous study found that mutual photocatalytic reduction between GO sheets occurred when a GO suspension was irradiated with UV. The degree of reduction, and thus the electrical conductivity of GO, varied with the degree of irradiation. With this understanding, the present study synthesized carbon electrodes for ECs from the photocatalytic reduction of GO. The oxygen functionality composition of the reduced GO varies with the degree of light irradiation and affects the performance of the resulting ECs. We demonstrate that this irradiated GO (irr-GO) represents a promising capacitive material, which can serve as an excellent substrate for other pseudocapacitive materials.

備註

本部(收文號1080026227)同意該校108年4月26日成大研總字第1081103516號函申請終止維護專利

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