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非对称超级电容器电极材料的研究进展

超级电容器以其高功率、长周期使用寿命、快速充放电和环保等特点已成为最有前途的储能系统之一.然而,传统超级电容器固有的低能量密度严重限制了它们的  (本文共17页) 阅读全文>>

华侨大学
华侨大学

基于硒化镍及其复合电极材料的非对称超级电容器研究

随着科学技术的进步,经济体系的完善,社会不断的发展,面对不可再生能源的不断消耗,能源枯竭成为不可避免的重要问题。超级电容器(SC)由于其高的功率密度、长的循环寿命、快的充放电速率及绿色环保等优势给了它巨大的发展空间,但其缺点是能量密度较低。根据能量密度(E)公式:E=1/2CV2,通常的解决措施是制备具有纳米尺寸的高性能电极材料,产生高的比电容(C),另外是组装非对称超级电容器(ASC)来拓展其电压窗口(V)。过渡金属硒化物作为一类电极材料,相比同族的氧化物和硫化物,具有高的理论比电容及较好的电导率等特性而被用于SC。本文制备硒化镍纳米结构及其复合电极材料,探讨材料的组成、结构及形貌与电化学性能的关系,优化电极材料的电化学性能,组装了高能量密度并保持高功率密度的ASC。本文开展了以下三方面的研究:(1)两步溶剂热法制备N-rGO/NiSe_2复合电极材料采用溶剂热法制备NiSe_2纳米颗粒,与N掺杂还原氧化石墨烯(rGO)复合制...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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高性能电极材料及新型非对称超级电容器的研究

随着社会的进步,人类对能源的需求飞速增长。目前常见的能量存储器件主要包括电池和电容器两种,而超级电容器又称为电化学电容器,是介于传统电容器和电池之间的新型电化学储能器件,具有比充电电池高的功率密度、比传统电容器高的能量密度特性。虽然超级电容器充放电速度快、循环寿命长和环境友好,但是如何获得更高的能量密度,同时保持优异的循环稳定性和低的生产成本成为超级电容器进一步发展所面临的挑战。本论文的工作围绕着提高电容器比电容和拓宽工作电位窗口两方面展开。首先我们从决定电容器性能的关键因素—电极材料入手,创新性地采用等离子体增强化学气相沉积结合电沉积方法制备了电化学性能优异的氢氧化钴/石墨烯纳米片(GNS)复合电极材料;探究了碳纳米材料的形貌、结晶度对氢氧化钴赝电容性能的影响机制;构建了新型的正负电极体系:正电极体系Co(OH)2/GNS-KOH/K3Fe(CN)6,负电极体系AC/碳纸-KOH/PPD,新型的电极体系实现了高的比电容和优异的...  (本文共126页) 本文目录 | 阅读全文>>

《应用化工》2021年03期
应用化工

柔性固态非对称超级电容器电极材料的研究进展

综述了柔性固态非对称超级电容器关键元器件和材料的研究现状,重点介绍了柔性固态非对称超级电容器体系的材料选择与性能改善方面的...  (本文共5页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

熔盐合成MnCo_2O_4及其复合电极材料超级电容性能的研究

随着全球经济的飞速发展,化石能源的快速消耗和环境污染的日益恶化已极大地影响了人类的生活。因此,开发清洁的储能设备是目前急需解决的问题。超级电容器作为一种新型的绿色储能装置,因本身具有较短的充电时间、较高的功率密度和安全性以及较长的循环寿命而受到研究人员的广泛关注。本文采用熔盐合成法制备MnCo_2O_4亚微米颗粒,通过水热法制备MnCo_2O_4/NiO复合超级电容器电极材料。使用X-射线衍射,扫描电子显微镜和透射电子显微镜等表征技术对其相组成与微观结构进行了分析,通过恒电流充放电、循环伏安及交流阻抗等电化学测试手段探究了电极材料的超级电容性能,本文主要研究内容如下:(1)以NaNO_3-KNO_3熔盐为反应介质合成MnCo_2O_4,研究了反应条件对MnCo_2O_4电极材料的结构和电容性能的影响。研究发现当原料(MnCl_2和CoCl_2·6H_2O)与熔盐的用量比为1:20,煅烧温度达350?C,保温4 h时,可以合成结晶...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

石墨烯/铁氰化镍电极材料及其非对称超级电容器的组装

超级电容器因其功率密度高、循环稳定性好而备受人们关注,但是与锂离子电池相比,其能量密度仍然较低,因此如何在保持其原有优势的基础上进一步提高其能量密度成为了近些年超级电容器的研究热点。目前采取的主要有两种手段,一种是通过材料优化设计提高电极材料的比容量,另一种是通过不同电极材料的匹配组装成非对称超级电容器以拓宽其工作电压,进而提高其能量密度。金属有机骨架化合物具有丰富的微孔结构,其配位金属离子还发生氧化还原反应来提供赝电容量,是极具潜力的电极材料,但是由于金属有机骨架化合物导电性比较差,而且其结构不稳定导致其倍率性和循环稳定性较差,这些都是制约其实际应用的原因。本论文将铁氰化镍与石墨烯载体复合,添加阳离子聚合物以及掺杂其它金属离子等手段来提高其倍率特性及循环稳定性。详细考察了材料的微观结构对其电化学性能的影响,最后将该电极材料与活性炭电极材料组装成非对称超级电容器,研究其电化学储能特性,具体研究内容如下:1)本文分别以氧化石墨烯和...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>