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TWI278881B - Method for preparing electrode material and an electrode of a capacitor using the same - Google Patents

Method for preparing electrode material and an electrode of a capacitor using the same Download PDF

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TWI278881B
TWI278881B TW94146657A TW94146657A TWI278881B TW I278881 B TWI278881 B TW I278881B TW 94146657 A TW94146657 A TW 94146657A TW 94146657 A TW94146657 A TW 94146657A TW I278881 B TWI278881 B TW I278881B
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capacitor electrode
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TW94146657A
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Inventor
Ching-Lung Tsai
Chun-Kuo Min
Hsin-Hong Yao
Original Assignee
Ind Tech Res Inst
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Description

1278881 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種電極材料及其電容器電極之製備方 法,特別係關於一種具有高比電容值之電極材料及其電容 器電極之製備方法。 【先前技術】 超級電容器(supercapacitor)之材料選擇主要有下列二 種:氧化釕(Ru〇2)及碳粉。單純以氧化釕當電極材料是利 用金屬氧化物塊材之氧化還原反應產生電流而達到儲存電 能之功能,雖然其儲電性能優越但價格昂贵。若能進一步 使氧化釕之顆粒尺寸達到奈米尺度,即可增加其使用表面 積而增加塊材之利用效率。另,以碳粉當電極材料是利用 其電雙層排列方式瞬間改變而儲存電荷,具有高表面積和 决速充放電此力、低價格之優點。若配合中孔碳粉 (mesocarbon)使用亦可避免一般碳粉因孔洞大小不均勻或 電阻增加造成使用效能降低之問題。 美國專利US 5,079,674揭示一種超級電容之電極及其製 備方法,其係在金屬塩水溶液中加入高表面積碳粉,使碳 粉表面和孔洞内滲入金屬塩水溶液,再加入氫氧化鈉 (NaOH)或氫氧化鉀(KOH)以形成金屬氧化物,再經除水後 加入聚四氟乙烯(PTFE)即可藉由滾壓形成電極材料。 美國專利US 5,600,535揭示一種非晶形薄膜電極材料之 製備方法,其係將氣化釕(RuC13)溶於醇類並加熱至沸騰且 持續授拌,冷卻至室溫成釕金屬烧氧化物(alkoxide)溶液。 106l79.doc 1278881 以鈦板浸泡塗佈(dip coating)該溶液約5至15次後加熱15分 ,鐘,再浸入沸水後以l〇(TC乾燥,可獲得高比電容值 430F/g(50mV/s)和良好的黏著性。 美國專利US 5,658,355揭示一種超級電容之電極的製備 方法,其係在金屬塩水溶液中加入酒精形成凝膠狀沈澱 物,經洗淨和真空乾燥形成金屬氧化物,加入活性碳至有 機溶液後形成凝膠沈澱物並以200至300eC之溫度在暗性氣 _ 氛下進行熱處理以形成電極材料,可獲得尺寸小於1微米之 顆粒。 美國專利US 5,797,971揭示一種複合電極材料之製備方 法,可用以製備高比電容量、高導電度和高孔隙度之電極 複合電極材料。在高充放電流下保有高能量密度,且具優 良可逆性和循環壽命(cycle life)。 美國專利US 5,851,5 06揭示一種電極材料及其製備方 法’其係由含水金屬及含水金屬氧化物製備氧化釕電極材 | 料,其比電容值高達747F/g,且能量密度高達92J/g。 美國專利US 5,875,092揭示一種換雜質子之氧化釕電極 材料,其在電極材料製程中植入氫原子形成過渡金屬氧化 物電極材料,具有高能量密度、低電阻和較寬的操作溫度 範圍等優點。 美國專利US 6,025,020揭示一種高電容氧化釕之製備方 法,其係在富含水蒸汽之氣氛下合成氧化釕電極材料,可 避免繁複的溶膠-凝膠(sol_gel)製程。 【發明内容】
106179.doc 1278881 本發明之主要目的係提供—種具有高比電容值之電極材 料及其電容器電極之製備方法·,其可改善電極材料之耐用 度及提升比電容特性之優點。 為達成上述目的,本發明第一實施例揭示一種利用化學 滴定技術之電極材料之製備方法,其包含利用齒化訂及破 粉調配成一混合溶液;利用一鹼性溶液滴定該混合溶液以 形成一沈澱物;分離並乾燥該沈澱物以及進行一熱處理製 程以活化該沈澱物而形成該電極材料。函化釕與碳粉之重 量比係介於1 · G.9至1 : G.1之間,而該驗性溶液可為氫氧化 納或氩氧㈣。特而言之,利用_檢性溶液滴定該混合溶 液包含進行一第一滴定程序、靜置該混合溶液一預定時間 以及進行-第二滴定程序,纟中該第一滴定程序之終點為 酸鹼(pH)值6.8且該第二滴定程序之終點為1?11值7 〇。 本發明第二實施例之電極材料製備方法包含利用_化釕 及無機材料調配一第一混合溶液;進行一第一固液分離程 序,從該第一混合溶液十分離出一第一沈澱物;利用一鹼 性溶液及該第一沈澱物調配一第二混合溶液;進行一第一 固液分離程序,從該第二混合溶液中分離出一第二沈澱 物;燒結該第二沈澱物以及去除該第二沈澱物之無機材料 以形成該氧化釕。較佳地,該無機材料係呈六方堆積或立 方堆積或其他可能堆積方式之氧化矽粉末,而去除該第二 沈澱物之無機材料係利用利用一蝕刻液,其中該蝕刻液包 含氫氟酸。 本發明之電容器電極之製備方法包含利用該電極材料 106179.doc 1278881 (亦可使用該氧化釕)及一黏結劑調配一成膠狀物;塗佈該膠 狀物於一金屬基板;利用紅外線加熱烘乾塗佈該膠狀物之 金屬基板以及利用滚輪輾壓該金屬基板上之膠狀物。較佳 地,該金屬基板在塗佈前可先浸泡於經加熱之酸性溶液(例 如:塩酸、硫酸或硝酸溶液)中,加熱溫度可為50至100eC, 溶液濃度可為30wt%至80wt°/〇,這些條件可依電極材料所 要塗佈的厚度決定之)。此外,該黏結劑可選自聚偏二氟 乙烯、聚四氟6烯及聚乙烯酵,而該金屬基板可由鈦金屬 構成。 【實施方式】 圖1係本發明第一實施例之電容器電極之製備流程圖。本 發明之製備方法首先乾燥碳粉之後,再利用鹵化釕(RuX3) 及乾燥之碳粉調配一混合溶液,其中豳化釕可為三氟化釕 (R11F3)、二氣化釕(RuCl3)、三溴化釕(RuBr3或)或三碘化釕 (R11I3) ’且齒化釕與碳粉之重量比較佳地係介於1 ·· 2至1 ·· 0.125之間。 之後,利用一鹼性溶液以5至4〇秒/立方公分(s/cc)之滴定 速率滴定該混合溶液以形成—由碳與釕氧化物構成之沈殿 物,其中該驗性溶液可為氫氧化納或氫氧化卸水溶液。較 佳地,利用一驗性溶液滴定該混合溶液包含進行一第一滴 定程序、靜置該混合溶液—職時間以及進行—第二滴定 程序其中》亥第-滴疋程序之終點約為阳值6.8且該第二滴 疋程序之終點約為P H值7 . Q。由於酸驗滴定反應需要時間使 反應更趨完全’因此本發明利用:階段滴定料以確保酸 106179.doc •10· 1278881 驗滴定反應能完全W。靜置該混合溶液之預定時間係取 決於容積㈣、濃度(M)和滴定速率,如表—所示其中該 預定時間至少10分鐘。
• 完成滴定程序後,連續攪拌約12小時,再以去離子水進 行複數次清洗程序以去除不純物,其中不純物以鹵化鈉 (N a X)佔絕大部分且其為強電解質。將不純物金屬離子去除 可降低電性測試時電化學因素干擾。之後,利用高速離心 機分離該沈殿物,再以真空乾燥該沈殺物以形成釕氧化 物。接著,在氧氣環境中180至25(TC熱處理該沈澱物1至4 小時以活化該沈殿物而形成該電極材料。 # 完成該電極材料之後,利用一黏結劑與有機溶劑將該電 極材料調配成一膠狀物,並將該膠狀物塗佈於一鈦金屬基 板上。該鈦金屬基板較佳地係先浸泡於經適當溫度加熱之 咼濃度酸性溶液一段時間(例如:進酸、硫酸或硝酸溶液 中,加熱溫度可為50至100°C,溶液濃度可為3〇wt%至 80wt%),以使表面粗糙利於該膠狀物的塗佈。之後,利用 紅外線加熱烘乾塗佈該膠狀物之鈦金屬基板,並利用滾輪 輾壓該鈦金屬基板上之膠狀物。接著,裁切適當尺寸之成 品,並接上導線即完成該電容器電極^較佳地,該黏結劑 106179.doc •11- fn 1278881 係選自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯及聚乙烯醇。 表二為以不同滴定速率製備之電容器電極,在不同掃描 速率下所測得該電容器電極之比電容值。反應開始以Na〇H 滴定RuCU水溶液,以不同滴定速率由快至慢分別為 20s/cc、60s/cc、240s/cc測試,終點偵測由pH值來控制。如 表一所示,滴定速率20s/cc可以達到較高之比電容值。若滴 定速率過快反而不利反應進行,其應是反應不及進行或產 物不均勻所致。若滴定速率太慢亦導致比電容值較差,其 應是產生其他衍生化合物產生所致。 表二 ^滴定速率 電壓掃瞄速 20 s/cc 60 s/cc 240 s/cc 2 mV/s 436 F/g 362 F/g 350 F/g 表三為以不同清洗程度製備該電容器電極,其電容特性 之變異情形。表三中所示之中等洗淨係將完成滴定程序之 混合溶液經加水攪拌重覆三次而得,清洗乾淨係將混合溶 液經加水攪拌重覆三次後再經高速離心機分離固液層而 得。由表三得知清洗程度越乾淨,比電容值下降程序越低, 這是因為材料中之不純物以NaCl佔絕大部分且其為強電解 質,將不純物金屬離子去除可降低測試時電化學因素干 擾’所以也讓原有之電極材料特性出現,而呈現循環穩定 現象。 ____年三_ 中等洗淨 清洗乾淨 106179.doc -12-
1278881 10 mV/s 2 mV/s 10 mV/s 2 mV/s 比電容值經100圈 下降16% 比電容值經100圈 下降4% 表四為製備該電容器電極之過程中,在不同氣體氣氛中 進行熱處理之效應。以氧氣、氮氣或氩氣氣氛經200 °C/2Hr 熱處理後顯示比電容值循環特性有所差異,經氧氣氣氛熱 處理後所得到材料之循環耐用性最好,可能原因是氧氣氛 下可產生較穩定氧化物,且造成電極材料整體結構較為鬆 散,活絡了非晶相氧化釕之電化學特性而使其電子傳輸更 為順暢’增加電極材料電雙層反應和塊材活性區域之利 用。若使用氮氣和氩氣則不利於結晶水之存在,而使比電 容值較低和較差之循環耐用度。 表四 烘乾環境 氧氣 氮氣 氬氣 烘乾溫度/時間 200 eC/2Hr 200 °C/2Hr 200 °C/2Hr 比電容值 280 F/g 200 F/p 244 F/g 比電容 循環特性 比電容值 不變 比電容值 下降 比電容值 下降 圖2及圖3顯示電極材料之重量對電容之影響。無論單純 以碳粉或電極材料作測試’皆可獲知重量較小(即相當於厚 度較薄)可以得到較大之比電容值,這是因為反應為一整體 區塊,非僅限制於表面區域,厚度較薄之塊材其整體能被 電解液包覆和滲透之範圍越大,利用效率越高,厚度較厚 之塊材其整體利用率反而降低,不利電解㈣子之進出反 106179.doc -13- 1278881 • 應,所以造成阻值加大,比電容值降低。然而當厚度越來 - 越小並未導致比電容無限制地增大,因受限於金屬氧化物 中氫質子之傳輸有其最大之數目,其將有一極限值。 圊4和囷5例示本發明第一實施例之電容器電極之循環伏 安測試圓(Cyclic Voltammetry)。圓4和圖5係分別以10mV/s 和50mV/s之掃瞄速率進行循環伏安測試,換算成比電容值 約400法拉/克。亦即,在不同掃瞄速率下,本發明製備之 •電容器電極可維持優良的電容特性及比電容值。 囷6和圖7例示本發明第一實施例之電容器電極之定電流 測試圖。囷6和囷7係分別以l〇mA/cm2和50mA/cm2之電流密 度進行測試,本發明製備之電容器電極之電容行為亦沒有 明顯變動,且其壓降減小。 圖8例示本發明第一實施例之電容器電極之循環測試 圖,其係以10mV/S進行200次循環測試。如圖所示,本發明 之電容器電極之比電容值並未隨著循環測試之進行而降 _ 低,顯示其具有較佳之耐用度。換言之,本發明之電容器 電極具有改善電極材料之耐用度及提升比電容特性之優 點0 電極材料之比表面積對電容值有相對的影響,吾人進行 此實驗希望以降低起始溶液濃度,長出之釕氧化物顆粒聚 集度較小以提高電極材料之比表面積。因起始溶液之碳材 和釕化合物以50%重量比調配,實驗完成後以TGA檢測 Ru〇2的剩餘含量亦接近50%,故相同比例的電極材料,以 降低起始液濃度的方法可提高電極材料比表面積進而增加 106179.doc • 14- 1278881 比電容值,如下表五所示。 表五 實驗 起始溶 滴定 比表 比電容值 ---- TGA量測 編5虎 液濃度 速率 面積 Exp 1 0.1Μ 20s/cc 250m2/g 312F/g®10mV/s ^ 1 0 / Εχρ2 0.01Μ 20s/cc 338m2/g 349F/g(%10mV/s — J JL /〇 47% Εχρ3 0.001Μ 20s/cc 45 lm2/g 404F/g(5)y10mV/s 52%
圖9例不本發明第二實施例之電容器電極之製備流程 圖。首先,利用鹵化釕及無機材料調配一第一混合溶液, 較佳地,該無機材料係呈六方堆積或立方堆積或其他可能 之型態,而其中齒化釕可為三氟化釕、三氣化釕、三漠化 釕或三碘化釕。之後,在真空抽氣環境靜置該第_混合溶 固液分離程序,從 液一段時間(例如24小時)後,進行一第一 心機從該第一混合溶液中分離出該第一沈澱物,其係鹵化 釘與氧化梦之混合物。 該第混合溶液中分離出一第一沈澱物,其中第一固液分 離程序可為利用超音波振盈攪拌該第—混合溶液再利用離 々之後’利用—驗性溶液及該第—沈澱物調配—第二混合 溶液q巾祕性溶液錢氧化鉀水溶液或氫氧化納水溶 液較佳地,利用該驗性溶液滴定該第一沈殿物之水溶液 之滴定速率介於5至40秒/立方公分(s㈣之間,其步驟可包 含進行-第-滴定程序;靜置該混合溶液—預定時間以及 進仃一第二滴定程序,其中該第一滴定程序之終點約為阳
106179.doc 100210 \ 100179 005029515-1 •15- 1278881 值6·8且該第二滴定程序之終點約為pH值7〇。由於酸鹼滴 定反應需要時間使反應更趨完全,因此本發明利用二階段 滴定程序以確保酸鹼滴定反應能完全i勺勻。靜置該第二混 合溶液之預定B寺間係取決於容積(cc)、濃度(M)和滴定速 率,其中該預定時間至少10分鐘。 接著’利用高速離心機進行一第二固液分離程序,從該 第二混合溶液中分離出一第二沈殿物,其係氧化訂(Ru〇x) ,與氧化矽之混合物。之後,以120至16(TC(較佳地為15〇。〇 之高溫燒結該第二沈澱物約20至40小時(較佳地為24小 時),以形成二氧化釕(Ru〇2)與氧化矽之混合物。較佳地, 可將燒結之第二沈澱物磨碎後,重覆上述步驟以獲得較高 產率。之後’利用一蝕刻液(包含氫氟酸)去除該第二沈澱物 之無機材料(即氧化矽),再以去離子水清洗烘乾後即可獲得 氧化釕’如圖10之繞射圖所示(其係利用六方堆積之氧化石夕 粉末製備該氧化釕)。此外,去除該氧化石夕之後,可在含氧 • 環境中以18 0至2 5 0 C之溫度進行1至4小時之熱處理製程以 活化該第二沈澱物。 完成該氧化釕之後,利用一黏結劑與有機溶劑將該氧化 釕調配成一膠狀物,並將該膠狀物塗佈於一鈦金屬基板 上。此鈦金屬基板係先浸泡於經適當溫度加熱之高濃度酸 性溶液一段時間,以使表面粗糙利於該膠狀物的塗佈。之 後,利用紅外線加熱烘乾塗佈該膠狀物之鈦金屬基板,並 利用滾輪輾壓該鈦金屬基板上之膠狀物。接著,裁切適當 106179.doc -16 - 1278881 尺寸之成品,並接上導線即完成該電容器電極。較佳地, 該黏結劑係選自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯及聚乙烯醇, 該酸性溶液可為鹽酸、硫酸或硝酸溶液。 圖11例示本發明第二實施例之電容器電極之循環伏安測 試圖。分別以lmV/s、10mV/s、50mV/s以及100mV/s之掃瞄 速率進行循環伏安測試,換算成比電容值,並與習知技藝 比較如下表六所示。亦即,在不同掃瞄速率下,本發明製 備之電容器電極可維持優良的電容特性及比電容值。特而 言之,本發明第二實施例製備之電容器電極之比電容值較 習知技藝之比電容值大約二倍。 掃瞄速率(mV/s) 比電容值(F/e) 習知技藝(F/g) 1 1360 670 10 1233 620 50 1030 100 904 460 200 639 460
圖12例示本發明第二實施例之電容器電極之定電流測試 圖。分別以 lOmA/cm2、30 mA/cm2、50 mA/cm2、8〇 mA/cm2 以及100mA/cm2之電流密度進行測試,本發明第二實施例 製備之電容器電極之電容行為亦沒有明顯變動,且其壓降 隨著測試電流之降低而減小。 本發明之技術内容及技術特點已揭示如上,然而熟悉本 項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不 106179.doc •17· I27888l 背離本發明精神之替換及修飾。因此,本發明之保護範圍 應不限於實施例所揭示者,而應包括各種不背離本發明之 替換及修飾,並為以下之申請專利範圍所涵蓋。 【囷式簡單說明】 囷1係本發明第-實施例之電容器電極之製備流程圓,· 囷2及囷3顯示電極材料之重量對電容之影響;
囷4和圖5例示本發明第一實施例之電容器電極之循環伏 安測試圓; 囷6和囷7例示本發明第一實施例之電容器電極之定電流 圓8例示本發明第-實施例之電容器電極之循環測試圖,· 圖9例示·揭明第二實施例之電容器電極之製備流程圖; 囷10例不本發明第二實施例之電極材料之繞射圖譜; 囷11例不本發明第二實施例之電容器電極之循環伏安測 圖12例示本發明第二實施例之電容器電極U電流測試 0 【主要元件符號說明】 (無) 106179.doc • 18 -

Claims (1)

1278881 十、申請專利範圍: L 一種電極材料之製備方法,包含下列步驟: 利用齒化釕及無機材料調配一第一混合溶液; 進行一第一固液分離程序,從該第一混合溶液令分離 出一第一沈澱物; 利用一鹼性溶液及該第一沈澱物調配一第二混合溶 液; σ ’ 進行一第二固液分離程序,從該第二混合溶液中分離 出一第二沈澱物; 燒結該第二沈澱物;以及 去除該第二沈澱物之無機材料以形成該電極材料。 2·根據請求項1之電極材料之製備方法,其中該無機材料係 氡化矽粉末,該電極材料係氧化釕。 3·根據請求項2之電極材料之製備方法,其中該氧化矽粉末 係呈六方堆積或立方堆積。 4·根據請求項1之電極材料之製備方法,其中去除該第二沈 殺物之無機材料係利用一蝕刻液。 5·根據請求項4之電極材料之製備方法,其中該蝕刻液包含 氫IL酸。 6·根據請求項1之電極材料之製備方法,其中該第一固液分 離程序包含: 利用超音波振盪該第一混合溶液;以及 利用離心機從該第一混合溶液中分離出該第一沈殿 物。 7·根據請求項1之電極材料之製備方法,其中利用一鹼性溶 106179.d〇c 1278881 液及該第一沈澱物調配一第二混合溶液係利用該鹼性溶 液滴定該第一沈澱物之水溶液。 8.根據請求項7之電極材料之製備方法,其中利用該驗性溶 液滴定該第一沈澱物之水溶液包含: 進行一第一滴定程序,其終點為pH值6.8 ; 靜置該第二混合溶液一預定時間;以及 進行一第二滴定程序,其終點為pH值7.0。 9·根據请求項8之電極材料之製備方法,其中該預定時間係 至少10分鐘。 I 〇·根據請求項7之電極材料.之製備方法,其中利用該驗性溶 液滴定該第一沈殿物之水溶液的滴定速率係介於5至40 秒/立方公分。 II ·根據請求項1之電極材料之製備方法,其中該驗性溶液係 氫氧化鉀水溶液或氩氧化鈉水溶液。 12·根據請求項1之電極材料之製備方法,其另包含進行一熱 處理製程以活化該沈澱物。 13·根據請求項12之電極材料之製備方法,其中該熱處理製 程係在含氧環境中以180至250X之溫度進行1至4小時。 14· 一種電極材料之製備方法,包含下列步驟: 利用_化釕及碳粉調配成一混合溶液; 利用一驗性溶液滴定該混合溶液以形成一沈殿物; 分離該沈澱物; 乾燥該沈澱物;以及 進行一熱處理製程以活化該沈澱物。 106179.doc -2- 1278881 15·根據請求項14之電極材料之製備方法,其令該含釕化合 物與該碳粉之重量比係介於1 : 2至1 : 0.125之間。 16·根據請求項14之電極材料之製備方法,其中利用一鹼性 溶液滴定該混合溶液包含: 進行一第一滴定程序,其終點為pH值6.8 ; 靜置該混合溶液一預定時間;以及 進行一第二滴定程序,其終點為pH值7.0。 17·根據請求項16之電極材料之製備方法,其中該預定時間 係至少10分鐘。 18·根據請求項14之電極材料之製備方法,其中利用一驗性 溶液滴定該混合溶液之滴定速率係介於5至4〇秒/立方公 分0 19. 根據請求項14之電極材料之製備方法,其中在分離該沈 殿物之前另包含下列步驟: 攪拌完成滴定之混合溶液;以及 以去離子水進行複數次清洗程序。 20. 根據請求項14之電極材料之製備方法,其中分離該沈澱 物係利用高速離心機。 碳粉之步驟 21.根據請求項14之電極材料之製備方法,其中該熱處理製 程係在含氧環境中以18〇至250Χ之溫度進行丨至4小時。 22·根據請求項14之電極材料之製備方法,其另包含乾燥該 23· —種電容器電極之製備方法,包含下列步驟: 利用南化釕及無機材料調配一第一混合溶液; 106179.doc 1278881 進行一第一固液分離程序,從該第一混合溶液中分離 出一第一沈殿物; 利用一鹼性溶液及該第一沈澱物調配一第二混合溶 液; …/ 進行一第二固液分離程序,從該第二混合溶液中分離 出一第一·沈》殿物; 燒結該第二沈;殿物; 去除該第二沈澱物之無機材料以形成一電極材料; 利用該電極材料及一黏結劑調配一膠狀物;以及 塗佈該膠狀物於一金屬基板上。 24·根據請求項23之電容器電極之製備方法,其中該黏結劑 係選自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯及聚乙烯醇。 25·根據請求項23之電容器電極之製備方法,其中該金屬基 板係由鈦金屬構成。 26·根據請求項23之電容器電極之製備方法,其中該金屬基 板在塗佈前先浸泡於經加熱之酸性溶液。 27.根據請求項26之電容器電極之製備方法,其中該酸性溶 液為塩酸、硫酸或硝酸溶液。 28·根據請求項23之電容器電極之製備方法,其另包含以紅 外線加熱烘乾塗佈該膠狀物之金屬基板的步驟。 29·根據請求項23之電容器電極之製備方法,其另包含以滾 輪輾壓該金屬基板上之膠狀物的步驟。 3〇·根據請求項23之電容器電極之製備方法,其中該無機材 料係氧化矽粉末,該電極材料係氧化釕。 106179.doc -4· 1278881 • 31.根據請求項30之電容器電極之製備方法,其中該氧化石夕 • 粉末係呈六方堆積或立方堆積。 32·根據請求項23之電容器電極之製備方法,其中去除該第 二沈澱物之無機材料係利用利用一蝕刻液。 33, 根據請求項32之電容器電極之製備方法,其中該蝕刻液 包含氩氟酸。 34. 根據請求項23之電容器電極之製備方法,其中該第一固 g 液分離程序包含: - 利用超音波振盪該第一混合溶液;以及 利用離心機從該第一混合溶液中分離出該第一沈殿 物0 35·根據請求項23之電容器電極之製備方法,其中利用一驗 性溶液及該第一沈澱物調配一第二混合溶液係利用該鹼 性溶液滴定該第一沈殿物之水溶液。 3 6 ·根據清求項3 5之電容器電極之製備方法,其中利用該驗 φ 性溶液滴定該第一沈殺物之水溶液包含: 進行一第一滴定程序,其終點為pH值6,8 ; 靜置該第二混合溶液一預定時間;以及 進行一第二滴定程序,其終點為{)11值7()。 37.根據請求項36之電容器電極之製備方法,其中該預定時 間係至少10分鐘。 38·根據4求項35之電容器電極之製備方法,其中利用該驗 H合液滴定該第—沈;殿物之水溶液的滴定速率係介於5 至40秒/立方公分。 106179.doc 1278881 • 39.根據請求項23之電容器電極之製備方法,其中該鹼性溶 • 液係氫氧化钟水溶液或氫氧化鈉水溶液。 4〇·根據請求項23之電容器電極之製備方法,其另包含進行 一熱處理製程以活化該沈澱物。 41·根據請求項40之電容器電極之製備方法,其中該熱處理 製程係在含氧環境中以180至250°C之溫度進行!至4小 時。 馨 42· —種電容器電極之製備方法,包含下列步驟: 利用由化釕及碳粉調配成一混合溶液; 利用一鹼性溶液滴定該混合溶液以形成一沈澱物; 分離該沈澱物; 乾燥該沈澱物; 活化該沈殿物以形成一電極材料; 利用該電極材料及一黏結劑調配一膠狀物;以及 塗佈該膠狀物於一金屬基板上。 • 43·根據請求項42之電容器電極之製備方法,其中該黏結劑 係選自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯及聚乙烯醇。 44·根據請求項42之電容器電極之製備方法,其中該金屬基 板係由鈦金屬構成。 45·根據請求項42之電容器電極之製備方法,其中該金屬基 板在塗佈前先浸泡於經加熱之酸性溶液。 46·根據請求項45之電容器電極之製備方法,其中該酸性溶 液為塩酸、硫酸或硝酸溶液。 47·根據請求項42之電容器電極之製備方法,其另包含以紅 106179.doc 1278881 外線加熱烘乾塗佈該膠狀物之金屬基板的步驟。 48·根據請求項42之電容器電極之製備方法,其另包含以滾 輪輾壓該金屬基板上之膠狀物的步驟。 49.根據請求項42之電容器電極之製備方法,其中齒化釘與 碳粉之重量比係介於1 : 2至1 : 〇·ΐ25之間。 50·根據請求項42之電容器電極之製備方法,其中該鹼性溶 液係氩氧化鈉或氩氧化鉀。
51·根據請求項42之電容器電極之製備方法,其中利用一鹼 性溶液滴定該混合溶液包含·· 進行一第一滴定程序,其終點為1)11值6.8 ; 靜置該混合溶液一預定時間;以及 進行一第二滴定程序,其終點為pJ^A7.〇。 52. 根據請求項51之電容器電極之製備方法,其中該預定時 間係至少10分鐘。 53. 根據請求項42之電容器電極之製備方法,其中利用一鹼 性溶液滴定該混合溶液之滴定速率係介於…晰立方 公分。 54. 根據請求項42之電容器電極之製備方法,其中在分離該 沈澱物之前另包含下列步驟·· 攪拌完成滴定之混合溶液;以及 以去離子水進行複數次清洗程序。 55. 根據請求項42之電容器電極之製備方法 澱物係利用高速離心機。 離该尤 56·根據請求項42之電容器電 及表備方法其中活化該沈 106179.doc 1278881 澱物係在含氧環境中以180至250°C之溫度進行1至4小時 之熱處理。 57·根據請求項42之電容器電極之製備方法,其另包含乾燥 該碳粉之步驟。
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