超级电容器电极制备PPT课件
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Energy materials sciences
电化学电容器测试电极制备
Preparation of supercapacitor electrode for testing
.
1
主要内容
·电极制备原则 ·常见电极制备 ·总结
.
2
电化学电容器结构图
.
3
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。
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。
.
9
3、石墨片电极制备
石墨片
石墨片
活性物质
.
11
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。
.
12
4、无集流体电极
铜导线
酸性电解质中禁止用 PU粘结，因会被溶解
电极示意图
双面胶
载玻片 银胶
活性物质
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。
.
13
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。
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。
.
18
以上
.
19
制备： 直接将活性物质在高压 力下压于泡沫镍网里
1cm
1cm
电极示意图
活性物质形态不 受限制
.
6
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。
.
7
2、不锈钢电极制备
尽
可
能ห้องสมุดไป่ตู้
长
，
避
免
电
解
液
活性物质
扩 散
电极示意图
.
注：集流体选择静电纺丝所用不锈钢钢网。
活性物质形态不 受限制
8
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。
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。
.
4
主要内容
·电极制备原则 ·常见电极制备 ·总结
.
5
1、泡沫Ni电极制备
活性物质压制处： 均匀分散在 1CM2面积上
活性物质
炭黑粘浆
图1 粉体活性物质
图2 片层活性物质
.
10
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。
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。
.
14
5、其他
• #碳糊电极
.
15
• #玻碳电极
.
16
主要内容
·电极制备原则 ·常见电极制备 ·总结
.
17
一、电极制备方法尚无固定的统一标准，具 体材料具体分析；
电化学电容器测试电极制备
Preparation of supercapacitor electrode for testing
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1
主要内容
·电极制备原则 ·常见电极制备 ·总结
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2
电化学电容器结构图
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3
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。
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。
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3、石墨片电极制备
石墨片
石墨片
活性物质
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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。
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4、无集流体电极
铜导线
酸性电解质中禁止用 PU粘结，因会被溶解
电极示意图
双面胶
载玻片 银胶
活性物质
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。
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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。
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。
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以上
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制备： 直接将活性物质在高压 力下压于泡沫镍网里
1cm
1cm
电极示意图
活性物质形态不 受限制
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6
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。
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2、不锈钢电极制备
尽
可
能ห้องสมุดไป่ตู้
长
，
避
免
电
解
液
活性物质
扩 散
电极示意图
.
注：集流体选择静电纺丝所用不锈钢钢网。
活性物质形态不 受限制
8
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。
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。
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4
主要内容
·电极制备原则 ·常见电极制备 ·总结
.
5
1、泡沫Ni电极制备
活性物质压制处： 均匀分散在 1CM2面积上
活性物质
炭黑粘浆
图1 粉体活性物质
图2 片层活性物质
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10
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。
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。
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14
5、其他
• #碳糊电极
.
15
• #玻碳电极
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16
主要内容
·电极制备原则 ·常见电极制备 ·总结
.
17
一、电极制备方法尚无固定的统一标准，具 体材料具体分析；