双电层电容器

摘要： 据《日刊工业新闻》报道,东京理科大学居村岳广副教授等开发了一种将太阳光发电和无线供电相结合的汽车供电系统。将太阳光发电的波动调整为无线供电的电压波形并提供给汽车。研究人员在太阳光发电和无线供电之间引入双电层电容器,吸收负载波动的相位差,通过逆变器的控制使输出电压的基本波形保持恒定。研究人员已确认该系统具备与普通电源系统一样的供电能力。

摘要： 低成本高效杂原子掺杂多孔炭材料在高性能超级电容器的发展中起着至关重要的作用。酚醛树脂基泡沫保温板含有氮、氧元素,是制备高效多孔炭的“零”成本原料。本工作以废弃酚醛树脂外墙保温板为原料,采用化学活化法制备了用于超级电容器电极材料的多孔炭。结果表明,获得最优电化学性能的工艺条件为:活化剂KOH,碱炭质量比2∶1,活化温度600°C,活化时间2 h。该条件下制备的多孔炭的比表面积为960 m^(2)/g,孔结构以微孔和介孔为主;XRD和Raman表征发现多孔炭石墨化程度较低,主要为无定型碳结构;XPS和FTIR检测到多孔炭含有氮、氧元素。对于多孔炭的电化学性质,以3 mol/L KOH为电解液、电压窗口为-1~0 V、电流密度为0.5 A/g时,三电极系统测试得到质量比电容为315 F/g;在4 A/g的电流密度下,对称超级电容器经过20000圈循环后电容保持和库仑效率仍接近100%。在15 A/g的高电流密度下,对称两电极系统测试能量密度为27.1 Wh·kg^(-1),功率密度为7100 W·kg^(-1)。与其他单纯碳材料相比,废弃酚醛树脂基保温板多孔炭展示出更优异的电化学性能。

摘要： 以磺化沥青为前驱体,聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)为软模板剂,经KOH活化后制备出具有大-中-微孔相结合的三维层次孔多孔炭材料,其比表面积可达2796 m^(2)/g,中孔比表面积占比60%,孔体积达到1.78 cm^(3)/g。将其应用到双电层电容器(EDLCs),在有机电解液体系中0.05 A/g的电流密度下比电容可达167 F/g,10 A/g时电容保持率达到84%;在离子液体电解液中0.05 A/g的电流密度下比电容可达174 F/g,10 A/g时电容保持率为78%。在10000次循环测试后,在有机系和离子液体电解液中的电容保持率分别可达94%和82%。

摘要： 双电层电容器(EDLCs)是一种具有高功率密度、长循环寿命和宽温度区间的储能器件,在交通运输、微电网和物联网等领域具有广阔的应用前景。双电层电容器的正负极材料均采用一种具有发达孔隙结构、高比表面积和高振实密度的碳材料——活性炭。植物因其丰富性、多样性和再生性等优点,被认为是最具潜力的活性炭制备原材料。对用于EDLCs的植物基活性炭进行了综述。首先简介EDLCs的性能优势以及基本工作原理和应用领域,并将应用于活性炭制备的植物原料分为农林植物、水生植物、果壳和植物基分子四类。然后,讨论高性能EDLCs对活性炭的基本要求,以及活性炭的制备方法和原理。其次,对植物基活性炭的制备和在EDLCs的应用进展进行了阐述,并讨论了植物基活性炭的催化石墨化相关进展。最后是进行总结,并展望了植物基活性炭应用于EDLCs的广阔前景和进一步研究方向。

摘要： 特瑞仕半导体推出XC6140系列是电池电压监视IC,该系列最适合于CV可充电电池和双电层电容器。通过将释放电压设置为2.475V并增加磁滞宽度,即使在由于浪涌电流而导致内部阻抗较高的可充电电池电压下降的情况下,也可以继续输出释放信号。当电池电压下降时,可以通过将输出信号设置为检测状态,使后续系统停止并在后级待机,直到充电完成。另外,磁滞宽度可以在0.275V至0.875V的范围内选择。因此,根据内部阻抗或可充电电池的过放电电压,可以确定磁滞宽度。

摘要： 采用过流、过压、短路放电、高低温的过载方法,研究了过载对有轨电车用动力型双电层电容器的性能影响.结果表明:双电层电容器单体在充放电的平均电流相同条件下循环测试,单体的电化学性能保持一致.平均电流大于额定电流时,单体产热量大,容易造成漏液.单体可进行短路放电,瞬时短路放电电流为6200 A,且单体不会损坏.在额定电流持续充电条件下,充电时间达到1000 s后,外壳爆裂,发生燃烧,而停止充电后燃烧现象迅速熄灭,不具备持续燃烧的性质,不发生爆炸.单体可耐3.0 V高压.在?45～65°C范围内,单体均可使用,温度越低(≥?45°C),单体可发挥的性能越优.

摘要： 活性炭作为双电层电容器(EDLC)的主材,直接影响到其电荷存储性能.选用了四种商业化的活性炭材料,通过比较其比表面积(BET)、孔径分布、表面形貌(SEM)和粒径分布,研究其制备的双电层电容器在两种电解液(TEABF4/AN,TEABF4/PC)中的电容特性及自放电性能,同时探讨了不同环境温度对上述器件的影响.结果表明,用四种活性炭制备的双电层电容器均具有良好的电容特性;采用大比表面积(1616 m2·g-1)、小孔径(3.0208 nm)、小中值粒径(5.747μm)且颗粒均匀的HCE202活性炭制备的双电层电容器电荷存储性能最佳,在常温条件下开路搁置24 h后的电压保持率分别为84.4％(TEABF4/AN)及81.9％(TEABF4/PC),且在两种电解液中的自放电变化速率|k|值均为最小,说明其电荷存储性能受温度影响最小,表现最为稳定.

摘要： 超级电容器已逐渐成为一种重要的储能装置,依据储能机理可分为赝电容器和双电层电容器(Electric double-lay-er?capacitors,EDLCs).目前商用超级电容器主要是以炭材料为电极的EDLCs.空心炭球(Hollow?carbon?spheres,HC-Ss)具有大比表面积,良好的导电性,优异的电化学稳定性以及良好的机械强度等优点,其在EDLCs电极材料中的应用引起了研究者的广泛关注.本文对常用于HCSs合成的硬模板法、软模板法、无模板法和改进St?ber法以及HCSs在EDLCs中的电化学性能进行了综述,并对HCSs微结构中的比表面积、孔径尺寸和杂原子掺杂等因素与其电化学性能之间的关系进行了分析和归纳,以期为低成本、高活性HCSs应用在超级电容器和其他领域提供思路.

摘要： 超级电容器相较于铅酸电池与锂离子电池在一些方面有着明显优势,而电极材料作为超级电容器的核心部件,备受研发人员的关注.不同的电极材料的储能机理不同,所以相对应的超级电容器也有明显的区别,所应用的方向也有所不同.本文围绕金属化合物电极材料展开综述,总结超级电容器金属化合物电极材料的研究进展.

摘要： 5)超级电容器储能:超级电容器(super capacitor),又叫双电层电容器(Electrical Doule Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容,通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件,但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因此超级电容器可以反复充放电数十万次。

摘要： 电极材料结构对其电化学性能影响较大,具备合适的孔隙结构以及比表面积是双电层电容器电极电化学性能优异的前提.增加其某些表面官能团可以提升电极对电解液的浸润性,提升其的电化学性能.灰分的脱除对于改善其电化学性能具有显著作用.高石墨化程度的电极材料可以降低双电层电容器的内阻,提升双电层电容器的功率密度;无定型碳材料则具备比表面积高、孔隙发达等优势,因此电极材料石墨化程度对其电化学性能的影响机制尚无定论.

摘要： 碳气凝胶作为一种新型纳米多孔材料,具有高比表面积、高中孔含量、高导电率、稳定的物理化学性能等优点,是制备双电层电容器电极的理想材料.本文以间苯二酚和甲醛为原料,碳酸钠为催化剂,通过溶胶-凝胶法和超临界干燥技术制备出具有三维多孔结构的碳气凝胶,并对其进行硝酸活化.通过循环伏安法、恒流充放电及循环性测试等考察材料的电化学性能.结果表明:在5mAm2电流密度和1.0V充放电电位条件下,经硝酸活化后,碳气凝胶的放电比容量达120F/g,1000次循环后比电容保持率在95％以上,表现出优越的充放电效率和良好的循环稳定性能.

摘要： 以石油焦为原料、KOH为活化剂制备双电层电容器用高比表面积活性炭.考察了活化剂与石油焦的质量比(碱炭比)对活性炭的孔结构及其比电容的影响,研究结果表明:KOH用量较高时可以起到扩孔的作用,制得中孔含量丰富的高比表面积活性炭.碱炭比为5时,活性炭比表面积和总孔容分别为2646 m2/g和1.66cm3/g,中孔率高达53.6％,以该活性炭作电极组装成的双电层电容器在1mol/LLiPF6(EC+DMC+EMC)有机电解液中的比电容高达173F/g,电流密度增加5倍,容量保持率达到82.9％,具有良好的充放电性能和功率特性.

摘要： 微波加热具有高效性、选择性、非接触性、整体性、均匀性、快速启动与快速停止性、操作方便性，物体的升温不是通过热传输而是通过外场与物体相互作用完成的圈。因此，微波作为一种新的加热方式，在制备活性炭中的应用研究已引起人们的兴趣。本文采用微波辐射KOH浸渍活化的毛竹废料，制备出双电层电容器用活性炭，拓展了在双电层电容器领域用活性炭的制备方法。所采用的竹材加工废弃物为原料价格低廉、来源广泛，既有利于废弃物综合利用和环境保护，也可以降低活性炭的制造成本;利用微波能够直接对物质内部加热，使活性炭内部产生大量活性点，加热均匀，速度快、用时少、活化温度小能耗低，以其为加热源制备活性炭能够有效促进活性炭造孔;本方法设备投资少、操作简单、对环境无污染、易于实现规模化生产.通过微波辐射时间的优化实验研究，发现微波辐射时间为20min时，合成出来的材料的循环伏安曲线对称性最佳，最接近于矩形;交流阻抗测试显示材料的内阻最小为0.34Ω;漏电流为0.13mA;最大放电电容为360.5F/g,100次循环电容保持率为98.7%。故微波辐射时间20min为本工艺合成超级电容器用活性炭。

摘要： 随着全球能源和环境问题日益突出，开发绿色、高效的能量储存/转换器件日趋迫切，而双电层电容器为能源的存储利用开辟了一条新的道路，它的特点是能够进行快速充放电，具有比二次电池更高的功率密度，在电动车驱动混合电源系统、不间断电源、轨道车辆能量回收等大功率场合有着突出的应用前景[1,2]。然而，跟二次电池相比，双电层电容器的能量密度较低，这大大限制了该类储能元件的发展，因此，开发各种新型电极材料以提高双电层电容器的比电容量，已成为当今能源储存材料领域的研究热点[3]。从双电层电容器储电原理可知，大容量电容的形成需要大量的储电场所，也就是说，电极材料的比表面积越高，储电容量就越大。迄今为止，高比表面积的多孔炭材料是当前研究和应用最为广泛的双电层电容器电极材料，它们的孔隙率与原料有着密切的联系。

摘要： 石墨烯是由碳原子通过sp2杂化构成的单原子层蜂窝状二维网格结构,在超级电容和高性能电极等方面展现出巨大的应用潜力。分别采用水热法、真空抽滤法和电化学铜箔生长法,制备出了具有高比表面和稳定性能的三维多孔石墨烯材料,系统探讨了不同制备工艺对三维多孔石墨烯的结构和性能的影响,优化出最佳的电化学铜箔生长法和真空抽滤法工艺参数,并将所制备的多孔三维石墨烯分别组装成双电层电容器,测试和比较了其电学性能.结果表明:所组装成的电容器循环寿命可达到1000次以上,采用铜箔生长石墨烯组装成的电容器比电容值最高,可达到216F/g.

摘要： 双电层电容器(EDLCs)因其具有高功率和长寿命的优点使其受到广大科研者的关注,EDLCs已经填补了电池与常规介质电容器的空白.活性炭是双电层电容器中应用最广泛的活性材料,其具有比表面积高,价格相对低廉等特点.以椰壳纤维为原材料,KOH为活化剂,通过碳化和活化工序制备高比表面活性炭.通过比表面积测试、恒流充放电测试、循环伏安测试等测试方法探究了活化剂量用量对活性炭制备的影响.实验结果表明:当活化剂与碳化料质量比为4:1时样品比表面积最高且其电化学性能最佳.比表面最高可达2897.7m2·g-1;电流密度为1A·g-1时,器件单电极比容量可达226F·g-1,经10000次恒流充放电测试后,容量保持率为84％;电流密度为20A·g-1时,与1A·g-1相比比容量保持率为86％.

摘要： 以氧化石墨和活性炭为原料,采用不同工艺制备了两种添加石墨烯的活性炭双电层电容器电极材料,研究结果表明添加石墨烯后活性炭的电化学性能有较大提高,添加工艺对材料结构和电化学性能有不同影响.添加石墨烯的活性炭材料在充放电电流密度为8mA/cm2时,采用先超声分散再还原制备工艺制备的电极材料(AC-rGO-1)的比电容可达190.5F/g,较未添加石墨烯的活性炭(AC)的比电容提高了18.6％,而采用先还原再超声分散工艺制备的电极材料(AC-rGO-2)在相同的条件下的比电容提高了21.0％且具有良好的功率特性,在电流密度为20mA/cm2时的比电容仍可达190.8F/g.

摘要： 采用竹材加工剩余物制成的竹炭为原料,以氢氧化钾为活化剂制备双电层电容器用活性炭。通过正交实验研究了液固比、活化温度、活化时间以及升温速率对产品吸附性能的影响,得到最优的活化工艺参教：碱炭比4∶1,活化温度为770°C,活化时间为60min,升温速率为10°C／min,比表面积高达2379m2／g,但其质量比电容不是最大。在比表面积为2121m2／g时的质量比电容最大,为323F／g,但其体积比电容偏小。

摘要： 采用超声混合法将TiO2-B纳米线(TNWB)掺杂到活性炭(AC)中制备超级电容器用复合电极材料ACTB。电极活性物质ACTB中TNWB占AC的质量分数分别为2%，4%，6%，8%和10%，研究结果表明，当TNWB的掺杂质量分数为6%时，其组装的电容器的质量比电容最高为26F/g，比纯AC电容器提高了8%左右,在高倍率下的充放电性能更为稳定。复合电极材料ACTB的循环伏安分析结果表明，其电化学行为仍是典型的双电层特性，说明将TNWB掺杂到AC中作为超级电容器的电极材料时，电容器储能能力的提高是由于TNWB在AC中形成的微观和宏观上均匀的三维网络结构。

摘要： 本发明提供提高电池等集电体与活性物质层之间的密合性、使电池等特性提高的电池等集电体涂布用导电性组合物、利用使用了所述组合物的电池等集电体的电池等。所述电池等集电体涂布用导电性组合物含有乙烯基硅烷系共聚物、聚羧酸和导电性助剂，所述乙烯基硅烷系共聚物由下式(1)表示：

摘要： 本发明提供提高电池等集电体与活性物质层之间的密合性、使电池等特性提高的电池等集电体涂布用导电性组合物、利用使用了所述组合物的电池等集电体的电池等。所述电池等集电体涂布用导电性组合物含有乙烯基硅烷系共聚物、聚羧酸和导电性助剂，所述乙烯基硅烷系共聚物由下式(1)表示：

摘要： 本发明涉及碳质材料，其基于BET法的比表面积为1,800m

摘要： 本发明提供一种双电层电容器用集电体，是通过将离子透过性化合物和碳微粒子a分散或溶解在溶剂中而成的液体涂布于铝箔等导电性薄片并进行干燥、形成皮膜a从而得到的。本发明还提供一种双电层电容器用电极，是通过将粘合剂和碳微粒子b以及活性碳b分散或溶解在溶剂中而成的液体涂布于上述双电层电容器用集电体的皮膜a上，进行干燥来形成皮膜b，从而得到的。本发明还提供一种双电层电容器，是通过将该电极与隔膜重合，浸渍在电解液中，从而得到的。

摘要： 本发明的目的在于，提供具有高电容、进一步能够遍及长时间维持高的电容和能量密度的双电层电容器中使用的碳质材料和其制造方法。碳质材料，其通过BET法而得到的比表面积为1,200m2/g~1,800m2/g，通过拉曼光谱而得到的R值为1.2以上，G带半峰宽为70cm‑1以上。

摘要： 本发明中的双电层电容器电极用黏结剂含有乙烯醇与乙烯性不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物。

摘要： 本发明提供一种双电层电容器用集电体，是通过将离子透过性化合物和碳微粒子a分散或溶解在溶剂中而成的液体涂布于铝箔等导电性薄片并进行干燥、形成皮膜a从而得到的。本发明还提供一种双电层电容器用电极，是通过将粘合剂和碳微粒子b以及活性碳b分散或溶解在溶剂中而成的液体涂布于上述双电层电容器用集电体的皮膜a上，进行干燥来形成皮膜b，从而得到的。本发明还提供一种双电层电容器，是通过将该电极与隔膜重合，浸渍在电解液中，从而得到的。

摘要： 本发明的目的在于，提供具有高电容、进一步能够遍及长时间维持高的电容和能量密度的双电层电容器中使用的碳质材料和其制造方法。碳质材料，其通过BET法而得到的比表面积为1,200m2/g~1,800m2/g，通过拉曼光谱而得到的R值为1.2以上，G带半峰宽为70cm‑1以上。

摘要： 本发明中的双电层电容器电极用黏结剂含有乙烯醇与乙烯性不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物。

摘要： 本发明提供一种成型性良好，在活性物质层上成型后耐弯曲性和对集电体的粘合性高，能增大使用成型获得的活性物质层的双电层电容器的静电容量，并可以降低内部电阻的双电层电容器用电极材料、使用该电极材料获得的双电层电容器用电极和电容器。由包含粘合剂和电极活性物质的混合物粒子构成双电层电容器用电极材料，上述混合物粒子中表面的50％面积以上由粘合剂覆盖。