超级电容器电极制备教学课件PPT.ppt

电化学电容器测试电极制备 Preparation of supercapacitor electrode for testing Energy materials sciences 主要内容 ·电极制备原则 ·常见电极制备 ·总结 电化学电容器结构图 电极制备原则主要是集流体的选择： 1、集流体要有良好的导电性，泡沫Ni、石墨片、不锈钢等。 2、集流体在所选电解质中稳定，不发生腐蚀、无电化学电容信号。 3、集流体所承载的活性电极物质质量应该尽可能的多。 4、为了可重复性，电极制备细节应该加以关注，电极压片的压力、每次活性物质质量等都应记仔细。 主要内容 ·电极制备原则 ·常见电极制备 ·总结 1、泡沫Ni电极制备 1cm 1cm 活性物质压制处： 均匀分散在 1CM2面积上 电极示意图 制备： 直接将活性物质在高压力下压于泡沫镍网里 活性物质形态不受限制 应用： 1、碱性或中性电解质，如6M KOH, 1M Na2SO4等； 2、活性物质质量5mg左右为宜； 3、液压机压制压力10MPa； 4、测试前应将电极在电解质中浸润。 优点：电极制备简单；集流体导电性好，电压降低；碱性中耐腐蚀性强，可得到好的循环寿命曲线。 缺点：不能使用过小电流密度充放电；中性溶液中耐腐蚀性较差；不能在酸性中测试。 2、不锈钢电极制备 注：集流体选择静电纺丝所用不锈钢钢网。 活性物质 电极示意图 尽可能长，避免电解液扩散 活性物质形态不受限制 制备：配制0.1M PTFE溶液乳浊液，活性物质： 炭黑：PTFE质量比为75:20:5，然后10MPa压 力下压制，最后烘箱中烘干。 应用：用于酸性、碱性、中性电解液中测试，但在酸性和中性电解质中所测性能较泡沫镍性能差，故一般用于酸性条件下测试。比如导电聚合物电极测试。 优点：制备相对简单，集流体导电性也不错。 缺点：此集流体与活性物质的粘合程度无泡沫镍好，电解质溶液会沿着集流体向上扩散。 3、石墨片电极制备 活性物质 炭黑粘浆 石墨片 活性物质 石墨片 图1 粉体活性物质 图2 片层活性物质 注：石墨片厚度尽可能薄。 制备： 图1中，活性物质、炭黑、PTFE三者混合均匀，涂覆在石墨片上，活性物质、炭黑、PTFE质量比为75:20:5，然后烘干。 图2中，将片层用少许双面胶粘于石墨片上，然后在接触位置用少许炭黑粘浆连接，使得导电，测试中避免炭黑粘浆进入电解液。 应用： 石墨属于惰性导电集流体，故适用于各种电解质。 优点： 适用范围广，酸性、中性、碱性均可；可进行小电流充放电。 缺点： 制备工艺复杂；所测活性物质性能与制备水平关系很大；导电接触性与前两种电极相比较差；测试电极循环寿命时长时间浸泡使得活性物质脱落，造成测试困难。 4、无集流体电极 铜导线 双面胶 载玻片 银胶 活性物质 电极示意图 制备： 用双面胶将活性物质固定于 载玻片上，用导线连接活性 物质，在衔接处用银胶粘结， 因为Ag也是好的活性物质， 有很好的电容信号，因此必须 用Pu或树脂将银胶密封。最 后烘箱烘干。 酸性电解质中禁止用PU粘结，因会被溶解 应用： 活性材料具备良好的机械强度和柔韧性，良好的导电性；使用于各种化学性质电解质。 优点： 可排除集流体影响，能最精确的表示出材料本身的电容性质，可进行各种电流大小的充放电测试。 缺点： 受材料本身导电性影响，电容表现不够万全。 5、其他 #碳糊电极 #玻碳电极 主要内容 ·电极制备原则 ·常见电极制备 ·总结 一、电极制备方法尚无固定的统一标准，具体材料具体分析； 二、学会和自己比较，实验中按照自己的测试方法能揭示道理即可； 三、大胆尝试。 以 上