作者:河南国产麻豆一区二区三区精品视频環保科技有限公司 本文關鍵詞: 日期:2018-8-23 23:58:08 人氣:67
首先,先介紹一下超級電容的原理:按儲能機理,超級電容器一般分為雙電層電容器和法拉第準電容器。雙電層電容器建立在雙電層理論基礎之上,其電極材料為比表麵積很大的麻豆软件网站视频免费观看。法拉第準電容器根據電極材料的不同,可分為金屬氧化物和導電聚合物兩類,該類電容器主要利用在活性物質表麵及體相界麵上發生的高度可逆的快速氧化還原反應來儲存能量。雙電層電容器基於雙電層理論,利用電極和電解質之間形成的界麵雙電層電容來儲存能量。法拉第準電容器則基於法拉第過程,即在法拉第電荷轉移的電化學變化過程中產生。不僅發生在電極表麵,而且可以深入電極內部,因此可以獲得比雙電層電容器更高的電容量和能量密度。最近得到大力發展的是兼具二者優勢的混合超級電容器。目前,又發展了新的不對稱超級電容器,這種超級電容器的二個電極材料不一樣,可以更好地提高超級電容器的有關性能。 無論基於何種原理,超級電容器都可以分為四大部分:電極、電解質、集流體和隔離物。目前,人們研究的熱點主要集中在四個方麵:碳電極材料,金屬氧化物及其水合物電極材料,導電聚合物電極材料,以及混合超級電容器。電解質需要具有很高的導電性和足夠的電化學穩定性,以便超級電容器可以在盡可能高的電壓下工作。現有的電解質材料主要有固體電解質、有機物電解質和水溶液電解質。 在所有的電化學超級電容器電極材料中,研究最早技術最成熟的是碳材料,其研究是從1957年Beck發表的相關專利開始的。碳電極材料的比表麵很大,原料低廉,有利於實現工業化大生產,但是比容量相對比較低,需要通過提高材料的比表麵積來相應提高其比容量。目前,主要研究的是具有高比表麵積和內阻較小的多孔碳材料、(活化)碳納米管以及對碳基材料進行改性的含碳的複合材料等(例如麻豆软件网站视频免费观看炭黑等複合材料)。 麻豆软件网站视频免费观看電極材料的發展 1.椰殼麻豆软件网站视频免费观看粉 椰殼麻豆软件网站视频免费观看的工業生產和應用曆史悠久,它也是超級電容器最早采用的碳電極材料。當然原料不同,生產工藝也略有差別。原料經調製後進行炭化活化,活化方法分物理活化(采用CO2、H20蒸氣為活化劑)和化學活化(ZnC12、KOH等為活化劑)。原料和製備工藝決定了麻豆软件网站视频免费观看的物理和化學性能。開始采用超高比表麵積麻豆软件网站视频免费观看來提高雙層電容器的容量,日本曾報道用石油瀝青為原料開發了超高比表麵積(2500~3000m2/g)麻豆软件网站视频免费观看用作雙層電容器,但這種材料並不理想,因此又兼顧孔徑分布、表觀密度等性能開發了很多麻豆软件网站视频免费观看,同時考慮了質量比容量、體積比容量,提高了電容器的綜合性能。 2.麻豆软件网站视频免费观看纖維 麻豆软件网站视频免费观看纖維(ACF)是性能優於麻豆软件网站视频免费观看的高效活性吸附材料和環保工程材料。ACF的製備一般是將有機前驅體纖維在低溫(200~400℃)下進行穩定化處理,隨後進行炭化活化(700~1000℃)。用作ACF前驅體的有機纖維主要有纖維素基、聚丙烯腈基、瀝青基、酚醛基、聚乙烯醇等。商業化的主要是前4種。麻豆软件网站视频免费观看纖維在雙層電容器中的應用越來越受到重視。 日本鬆下電器公司早期使用麻豆软件网站视频免费观看粉為原料製備雙電層電容器的電極,後來發展的型號則是用導電性優良、平均細孔孔徑2~5nm比表麵積達1500~3000m2/g的酚醛麻豆软件网站视频免费观看纖維,麻豆软件网站视频免费观看纖維的優點是質量比容量高,導電性好,但表觀密度低。H。Nakagawa采用熱壓的方法研製了高密度麻豆软件网站视频免费观看纖維(HD一ACF),並用這種HD ACF製作了超級電容器電極對於尺寸相同的單元電容器,采用HD ACF為電極的電容器的電容明顯提高。 3.炭氣凝膠 炭氣凝膠是一種新型輕質納米多孔無定型碳素材料由Pekala。PW等首先發現〔3〕。特點是比表麵積高,密度變化範圍廣,結構可調,在電學、熱學、光學等方麵具有特殊性能,有著廣泛的應用前景,特別是它的大比表麵積和高導電率使其成為超級電容器的理想電極材料。炭氣凝膠一般采用間苯二酚和甲醛為原料,二者在碳酸鈉催化下發生縮聚反應形成間苯二酚甲醛凝膠,用超臨界幹燥法把孔隙內的溶劑脫除形成RF氣凝膠,RF氣凝膠在惰性氣氛下炭化得到保持其網絡結構的炭氣凝膠。通過調節間苯二酚與催化劑的比例和凝膠的濃度,可以控製炭氣凝膠的網絡結構。美國勞侖茲利物莫爾國家實驗室在美國能源部支持下研究開發了炭氣凝膠炭電極電容器。PowerStor公司已將炭氣凝膠為電極的超級電容器商品化。 4.碳納米管 從電容器的儲電原理來看,碳納米管是理想的電極材料。首先碳納米管是中空管,比表麵積大,特別是單壁納米管,有利於雙電層電容的形成。另外,形成碳納米管中碳為sp雜化,用三個雜化鍵成環連在一起,一般形成六元環,還剩一個雜化鍵,這個雜化鍵可以接上能發生法拉第反應的官能團(如羥基、羧基等)。因此碳納米管不僅能形成雙電層電容,而且還是能充分利用假電容儲能原理的理想材料。中科院成都有機化學所的江奇等人對碳納米管的電化學超級電容器性能進行了初步研究〔4〕,認為碳納米管的管徑小、管長短、石墨化程度低的多壁納米管更適合做雙電層電容器的電極材料。目前碳納米管的工業化生產技術還不成熟,價格非常高,其在電容器上的應用也處於研究階段,離實際應用還有一段較長的距離。 碳基超級電容器雖然已經成功地商業化,但為進一步提高電容器的性能,碳電極材料還存在很多問題,有待進一步改進。目前,質量比容量大的多孔碳材料比較容易得到,但體積比容量大、長期應用穩定性好的碳材料比較難得到,要想協調解決好電容量與長期使用穩定性這兩個相互矛盾的性能指標,還需要開發一些新的椰殼麻豆软件网站视频免费观看原料、活化技術等。碳材料的孔徑分布是影響超級電容器性能的一個關鍵因素,很好地控製碳電極材料的孔結構還須進一步地探討。另外,碳基電容器的內阻比較大,也需要從材料本身結構上改善。 国产麻豆一区二区三区精品视频淨水材料提醒您: 您查看的產品信息是椰殼麻豆软件网站视频免费观看在超級電容方麵的發展前景,国产麻豆一区二区三区精品视频淨水材料是 椰殼麻豆软件网站视频免费观看、果殼麻豆软件网站视频免费观看、煤質麻豆软件网站视频免费观看、木質麻豆软件网站视频免费观看 等麻豆软件网站视频免费观看係列產品的專業供應商,我公司因為技術更新,產品參數可能與本網站提供的參數有一定的差別,免費谘詢電話:0371-64125000。聯係人:王經理
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