СУПЕРКОНДЕНСАТОР

1. Литий-ионный гибридный суперконденсатор, содержащий:
электрод, содержащий легированные азотом углеродные нанотрубки (N-УНТ), и
электрод, содержащий электропроводный графеновый материал.
2. Суперконденсатор по п. 1, в котором N-УНТ имеют атомное содержание азота по меньшей мере примерно 10%.
3. Суперконденсатор по п. 1 или 2, в котором N-УНТ имеют среднюю осевую длину по меньшей мере 3 мкм.
4. Суперконденсатор по любому из пп. 1-3, в котором N-УНТ имеют атомное содержание кислорода по меньшей мере примерно 2%.
2
2
4
2
3
3
3
2
2
3
2
3
2
2
5
2
4
6
6
4
6
5
4
6
5
4
2
4
2
2
2
4
5. Суперконденсатор по любому из пп. 1-4, содержащий электролит, который представляет собой раствор (i) соли лития, выбранной из Li[PF(CO)], Li[SOCF], Li[N(CFSO)], Li[C(CFSO)], Li[N(SOCF)], LiClO, LiPF, LiAsF, LiBF, LiB(CF), LiB(CH), Li[B(CO)], Li[BF(CO)] и смеси любых двух или более из них, и (ii) растворителя, выбранного из диметилкабоната (ДМК), этилметилкарбоната (ЭМК), диэтилкарбоната (ДЭК), метилпропилкарбоната (МПК), этилпропилкарбоната (ЭПК), этиленкарбоната (ЭК), пропиленкарбоната (ПК) и смеси любых двух или более из них.
6. Суперконденсатор по любому из пп. 1-5, в котором электрод, содержащий N-УНТ, дополнительно содержит проводящую добавку.
7. Суперконденсатор по п. 6, в котором проводящая добавка выбрана из ацетиленовой сажи, технического углерода, углеродных нановолокон и их сочетания.
8. Суперконденсатор по любому из пп. 1-7, в котором электрод, содержащий N-УНТ, дополнительно содержит связующее.
9. Суперконденсатор по п. 8, в котором связующее выбрано из поливинилиденфторида (ПВДФ), полиакрилонитрила, поли(акриловой кислоты), поливинилиденфторида, поли(винилиденфторид-со-гексафторпропилен)а, 2-гидроксиэтилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы, поли(тетрафторэтилен)а, полиэтиленоксида, полиимида, полиэтилена, полипропилена, полиакрилатов, каучуков (например, каучук на основе сополимера этилена-пропилена-диенового мономера или бутадиен-стирольный каучук), их сополимеров и их смеси.
10. Суперконденсатор по любому из пп. 1-9, в котором электрод, содержащий N-УНТ, имеет удельную емкость по меньшей мере 35 мА⋅ч/г при скорости 9,56C в конфигурации полуэлемента.
11. Суперконденсатор по любому из пп. 1-10, в котором электрод, содержащий N-УНТ, имеет удельную емкость по меньшей мере 250 мА⋅ч/г при скорости 0,24C в конфигурации полуэлемента.
12. Суперконденсатор по любому из пп. 1-11, в котором электрод, содержащий N-УНТ, имеет в конфигурации полуэлемента емкость после 1000 циклов заряда/разряда, составляющую по меньшей мере 70% емкости после первого цикла.
13. Суперконденсатор по любому из пп. 1-12, имеющий удельную энергию по меньшей мере примерно 50 Вт⋅ч/кг.
14. Суперконденсатор по любому из пп. 1-13, имеющий удельную мощность по меньшей мере примерно 100 Вт/кг.
15. Суперконденсатор по любому из пп. 1-14, имеющий удельную энергию по меньшей мере примерно 50 Вт⋅ч/кг и удельную мощность по меньшей мере примерно 300 Вт/кг.
16. Суперконденсатор по любому из пп. 1-15, который выполнен в виде пуговичного элемента или пакета.
17. Суперконденсатор по любому из пп. 1-16, в котором электропроводный графеновый материал выбран из графена, rGO и их сочетания.