1、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
2、,制备: 直接将活性物质在高压力下压于泡沫镍网里,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。,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
3、、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,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
4、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,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。,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,