集成电化学储能器件的制作方法

本发明涉及电化学储能领域，具体涉及一种集成电化学储能器件。

背景技术：

1、超级电容器是一种新型储能器件，利用电极材料吸附电解液里的正负离子形成双电层结构进行储能，该储能过程是物理吸附/脱附过程，因此具有较长的循环寿命以及较高的充放电速度和优异的功率密度，且环境友好，可广泛应用于备用电源，高频率充放电，大功率输出等场合。目前的对称超级电容器材料主要以碳材料为正负极活性材料，混合超级电容器由金属基电池型电极和电容器型电极组成。

2、然而，目前即使是混合超级电容器的容量依然较低。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明提出一种集成电化学储能器件，旨在解决目前超级电容器的容量较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种集成电化学储能器件，所述集成电化学储能器件包括电极和电解液，所述集成电化学储能器件在工作时存在两种反应过程，所述两种反应过程包括电池沉积氧化锰过程和超级电容器吸附离子过程。

3、可选地，所述集成电化学储能器件的正极为电镀二氧化锰电池正极，所述集成电化学储能器件的负极为超级电容器负极。

4、可选地，所述集成电化学储能器件的正极为超级电容器正极，所述集成电化学储能器件的负极为超级电容器负极或电池负极。

5、可选地，所述电解液包括离子添加剂，所述离子添加剂中的离子包括cr2+/cr3+、fe2+/fe3+、i-/i3-、br-/br3-、tempo/tempo+中的至少一种。

6、可选地，所述电解液包括凝胶化溶质。

7、可选地，所述电解液为有机电解液，所述锰盐包括乙酸锰、甲酸锰、碳酸锰、三氟甲磺酸锰、草酸锰、柠檬酸锰、葡萄糖酸锰中的至少一种。

8、可选地，所述集成电化学储能器件负极上沉积比氢离子活泼的金属离子。

9、可选地，所述电解液为水系电解液，所述水系电解液的ph值为4~9，所述锰盐包括硫酸锰、盐酸锰、溴化锰、乙酸锰、甲酸锰、高氯酸锰中的至少一种。

10、可选地，所述电解液为水系电解液，所述水系电解液的ph值小于4，所述电极中的负极为包括银、铜、铂、钛、铬、镉中的至少一种惰性金属。

11、可选地，所述电解液包括钾盐、钠盐、锂盐中至少一种导电用的中性电解质。

12、本发明的有益效果：本发明提供的集成电化学储能器件在可以电镀二氧化锰的电池电极中，通过mn2+/mno2沉积-溶解完成充放电工作，引入超级电容器的电极，利用超级电容器对正负离子的物理吸附/脱附过程，能够更进一步的提高电性能，超级电容器电极的大比表面积还会使原本在循环过程中容易剥落的二氧化锰更好的沉积。

技术特征：

1.一种集成电化学储能器件，其特征在于，所述集成电化学储能器件包括电极和电解液，所述集成电化学储能器件在工作时存在两种反应过程，所述两种反应过程包括电池沉积氧化锰过程和超级电容器吸附离子过程。

2.如权利要求1所述的集成电化学储能器件，其特征在于，所述集成电化学储能器件的正极为电镀二氧化锰电池正极，所述集成电化学储能器件的负极为超级电容器负极。

3.如权利要求1所述的集成电化学储能器件，其特征在于，所述集成电化学储能器件的正极为超级电容器正极，所述集成电化学储能器件的负极为超级电容器负极或电池负极。

4.如权利要求1所述的集成电化学储能器件，其特征在于，所述电解液包括离子添加剂，所述离子添加剂中的离子包括cr2+/cr3+、fe2+/fe3+、i-/i3-、br-/br3-、tempo/tempo+中的至少一种。

5.如权利要求1所述的集成电化学储能器件，其特征在于，所述电解液包括凝胶化溶质。

6.如权利要求1所述的集成电化学储能器件，其特征在于，所述电解液为有机电解液，所述有机电解液包括锰盐，所述锰盐包括乙酸锰、甲酸锰、碳酸锰、三氟甲磺酸锰、草酸锰、柠檬酸锰、葡萄糖酸锰中的至少一种。

7.如权利要求6所述的集成电化学储能器件，其特征在于，所述集成电化学储能器件负极上沉积比氢离子活泼的金属离子。

8.如权利要求1所述的集成电化学储能器件，其特征在于，所述电解液为水系电解液，所述水系电解液的ph值为4~9，所述锰盐包括硫酸锰、盐酸锰、溴化锰、乙酸锰、甲酸锰、高氯酸锰中的至少一种。

9.如权利要求1所述的集成电化学储能器件，其特征在于，所述电解液为水系电解液，所述水系电解液的ph值小于4，所述电极中的负极为包括银、铜、铂、钛、铬、镉中的至少一种惰性金属。

10.如权利要求1所述的集成电化学储能器件，其特征在于，所述电解液包括钾盐、钠盐、锂盐中至少一种导电用的中性电解质。

技术总结
本发明公开了一种集成电化学储能器件，涉及电化学储能领域。所述集成电化学储能器件包括电极和电解液，所述集成电化学储能器件在工作时存在两种反应过程，所述两种反应过程包括电池沉积氧化锰过程和超级电容器吸附离子过程。本发明提供的集成电化学储能器件在充放电时既有电镀二氧化锰电池的沉积‑溶解反应，又有超级电容器的现象，提高了集成电化学储能器件的容量和循环寿命。

技术研发人员：罗师强,刘诗薇,普里帖斯·希亚拉,聂赞相
受保护的技术使用者：深圳新源柔性科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23