多层石墨烯用作超级电容器电极导电剂

将多层石墨烯用作超级电容器的导电剂,并与10%炭黑为导电剂的极片进行对比。随着多层石墨烯含量的增加,超级电容器的等效串联电阻减小,但含量超过5%后,减小不明显;电极比电容先增大、后减小,当含量为5%时达到最大。5%多层石墨烯电极与10%炭黑电极相比,倍率特性略差,但可在增加活性材料含量的同时获得较大的比电容(117.4 F/g)和较小的等效串联电阻(1.18Ω),以1.2 A/g的电流在0~2.7 V循环1 000次,电容衰减率不超过1.5%。     

降低双电层电容器等效内阻的实验研究

为降低双层电容器等效内阻,扩大其输出电流,分析了双电层电容器内阻的形成机理,得出其等效串联内阻的主要影响因素为高电导率电解液的选取、极化电极的制备、极化电极和集电极的接触电阻以及封装工艺等。据此,用高比表面积的工业活性炭制备出比电容高达143.73F/g,等效串联内阻仅为113mΩ的电极材料。对电解液浓度、极化电极、集电极以及隔膜等因素影响的实验分析表明:降低双电层电容器等效串联电阻的有效措施为减少集电极和极化电极、引线和电极之间的接触电阻,采用低电阻率的高性能电极材料和电解液。     

超级电容器用m-Gr/CNT复合材料的制备

以改进Hummers法制备的氧化石墨烯和碳纳米管(CNT)为原料,通过高温还原和低温造孔,一步制备多孔石墨烯(m-Gr)/CNT复合材料.研究m-Gr/CNT复合材料作为导电剂,对活性炭基双电层超级电容器的影响.m-Gr/CNT导电剂可增加电解液与材料的接触,为离子的穿梭提供有利途径.加入m-Gr/CNT复合导电剂的软包装超级电容器,以5 A/g的电流在0.01～3.20 V循环15000次,电容保持率为91％,放电比电容由初始值141.3 F/g降到128.6 F/g.     

炭气凝胶/石墨烯薄膜在超级电容器中的应用

以炭气凝胶(CA)和氧化石墨烯(rGo)为原料，制备得到炭气凝胶/石墨烯薄膜。炭气凝胶的引入，避免了石墨烯片层紧密堆积或团聚，使得材料呈现松散堆叠。将CA/GO-4炭气凝胶/石墨烯薄膜用作柔性超级电容器电极，获得了高循环寿命的柔性超级电容器，在充放电循环10 000次后容量保持率高达90.21%，呈现出了较高的比电容。制备得到的薄膜不仅可满足柔性超级电容器电极材料的要求，石墨烯还兼具集流体的作用，大幅降低了超级电容器的内阻，极大提升了其电化学性能。     

化学刻蚀铝箔集流体在超级电容器中的应用

比较了不同化学刻蚀时间后铝箔集流体的表观形貌和比表面积,用交流阻抗、恒流充放电和循环伏安等测试分析了铝箔制备的电极的性能。随着铝箔刻蚀时间的延长与腐蚀程度的增加,电极的比电容增大、等效串联电阻减小;当刻蚀时间为80 s时,电极的比电容(165.2 F/g)最大、等效串联电阻(1.4Ω)最小;刻蚀铝箔集流体制备的电极以0.3 A/g的电流在0~2.7 V循环2 000次,电容衰减率不超过1.1%。     

硫酸体系超级电容器碳负极材料的研究

以钛板为集流体,研究了在非对称超级电容器碳负极材料中添加不同石墨导电材料对其性能的影响;结果表明:添加的石墨导电材料降低了等效串联电阻,通过抑制析氢添加剂有效抑制了碳负极H2的析出,使碳电极活性物质的比容量达到130 F/g。     

RGO/PANI复合纤维柔性电极的制备及性能

以石墨粉为原料,采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,用一步水热法制备还原氧化石墨烯(RGO)纤维,再采用电化学沉积法在纤维上沉积聚苯胺(PANI),制备RGO/PANI复合纤维电极,用于纤维状超级电容器.所得复合纤维电极在0～1 V充放电,电流为1 A/g时的比电容达到209.6 F/g,以10 A/g的电流循环10000次,电容保持率仍有95.6％.     

表面活性剂对双电层电容器性能的影响

用高比表面积活性炭作为双电层电容器的电极材料存在等效串联内阻大,可利用比表面积低的问题.通过添加表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对活性炭材料表面进行改性,可以使双电层电容器的比容量和大功率放电性能得到很大的提高.结果表明,当添加表面活性剂的质量为活性炭的4%时,可使活性炭电极对有机电解液的润湿性最好,使得双电层电容器在不同电流密度下的比容量分别提高了5.27%(1 mA/cm2)和20.62%(5 mA/cm2),且具有较好的电容性能和循环性能.     

第16讲钽电解电容器(2)(钽电解电容器的一般电参数(续))

正1阻抗/等效串联电阻(ESR)钽电解电容器的阻抗由以下各个电阻分量组成的串联电路表示。(1)电容C的有效容抗。(2)电解质损耗和电解的欧姆电阻,和/或半导体层(等效串联电阻ESR)。(3)电极和端子电感的等效感抗。钽电解电容器的简化等效电路与铝电解电容器的简化等效电路相同。图1是6.8μF/35V钽电解电容器的阻抗Z与频率f、阻抗Z与温度T的关系。     

石墨烯基材料用于超级电容器的研究进展

石墨烯具有独特的二维层状结构以及高电子导电,大比表面积等优异的物理特性,在超级电容器领域具有广阔的应用前景。详细介绍了石墨烯基材料用于超级电容器电极的研究进展,并重点讨论了对石墨烯进行结构和组分改性以提高其电容特性的各种方法。同时对超级电容器用石墨烯基材料在未来的研究方向进行了展望。     

超级电容器用石墨烯基电极材料的研究进展

石墨烯基电极材料由于其优越的电化学性能,在超级电容器电极材料具有广阔的应用前景。介绍了石墨烯作为超级电容器电极材料的优缺点,重点对近几年石墨烯、石墨烯/碳、石墨烯/金属氧化物、石墨烯/导电聚合物等几类石墨烯基超级电容器电极材料的研究进展进行了综述;最后,对超级电容器用石墨烯基电极材料的研究前景进行了展望。     

降低双电层电容器等效串联内阻的研究进展

综述了国内外高功率内阻超级电容器的最新研究进展。超级电容器是介于传统静电电容器和电池之间的一种新型能源器件,兼有前者功率密度大和后者能量密度高的优点。通过介绍国内外研究的双电层电容器的不同等效电路图,分析其等效串联内阻的形成原理,得出该内阻的主要影响因素为电解液的选取、极化电极的制备、极化电极和集电极的接触电阻以及封装工艺并总结了国内外研究的有效降低该内阻的措施与方法。     

电化学电容器电极材料最新研究进展

1引言电化学电容器,又称为电化学超级电容器、双电层电容器(DLC)或简称超级电容器[1],其电荷存储是基于多孔电极/电解液界面的双电层,或赝电容器氧化物或导电聚合物电极所产生的吸附电容,而化学电源电荷存储是基于可逆的法拉第反应。电化学电容器有比常规电容器功率密度大和比二次电池功率密度高的优点(见图1),而且可快速充放     

活性炭电化学超级电容器的工艺优化

用L9(34)正交实验优化了电化学超级电容器(ESC)的制备工艺.考察了电解液浓度(A)、导电剂含量(B)、粘结含量(C)和极片压力(D)对电化学性能的影响,最佳条件为:A为30%、B为10%、C为10%及D为22 MPa.循环伏安、电化学阻抗、自放电、漏电电流、恒流充放电和循环性能等测试结果表明:基于最佳条件制备的电极装配的ESC,具有良好的电化学电容特性,在10 mV/s的扫描速度时,正、负极质量比为2.2:1.0时,比电容为183.7 F/g.     

碳纳米管薄膜的柔性储能器件研究取得进展

<正>碳纳米管薄膜具有高导电性和多孔结构,可以直接作为超级电容器的电极材料,但是由于碳纳米管薄膜中的碳纳米管一般是以管束的形式存在,管束内部空隙尺寸在0.4 nm以下,电解液离子根本无法进入管束内部的空隙,因此管束内部碳纳米管的表面对双电层电容没有贡献,致使其有效比表面积大大减小,比电容较小。在碳纳米管表面包覆导电聚合物,引进赝电容是提高碳纳米管电极比电容的一种有     

电射流沉积纳米复合电极的超级电容研究

利用电射流沉积技术,以石墨烯/聚苯胺复合材料为电极活性材料,制备成超级电容器。用原位聚合法得到石墨烯/聚苯胺的复合材料,制备成分散均匀的悬浮液,利用电射流沉积装置在碳纸上沉积电极,将电极和凝胶电解质(PVA-H_2SO_4)基于三明治结构组装成超级电容器。测试其电化学性能,电射流沉积法制备的超级电容器在500 m A/g的电流密度下比电容达到228 F/g,经过1 000次循环充放电后容量保留92%,比传统涂覆方法分别提高了11%和7%。研究结果表明,电射流沉积技术是制备超级电容纳米复合电极的理想方法。     

低内阻炭基双电层电容器的实验研究

双电层电容器是能量密度和功率密度介于电池和传统静电电容器间的新型储能元件。但内阻过大限制了其应用范围。当用作大功率电源时，必须降低其等效串联内阻(ESR)。该文通过建立数学模型，从理论上分析了双电层电容器ESR的形成原因，得出双电层电容器的ESR主要由引线、集电极和极化电极的电阻、电解液的电阻及极化电极与集电极之间的接触电阻组成。降低电容器内阻，应降低上述电阻。通过交流阻抗谱试验证明了理论分析和数学模型的正确性。同时，通过试制电容器样品，研究了极化电极、电解液、集电极、隔膜对其ESR的影响，并探讨了双电层电容器的串并联特性。     

复合导电剂对富锂固溶体材料性能的影响

研究导电炭黑Super-P和气相沉积碳纳米纤维(VGCF)组成的复合导电剂对富锂固溶体材料性能的影响。导电剂中添加VGCF,可在活性物质的二次颗粒表面形成三维导电网络。随着VGCF含量的增加,材料的倍率性能发生变化。以3 C在2.0~4.8 V放电,比容量随着VGCF含量的增加先增加、后减小,当VGCF含量为50%时为183.6 mAh/g,优于仅使用Super-P的164.4 m Ah/g和VGCF的155.4 mAh/g,对应的电极的电阻率最小,为38.692Ω·cm。     

超级电容器的制造工艺优化与性能研究

器件的工程化制造作为超级电容器研发的主要内容之一,是决定超级电容器能否产业化的关键所在。以自制活性炭为原料,制备了2.5V/10F有机系超级电容器,考察了不同黏接剂体系、导电剂含量、黏接剂含量、轧制压力对超级电容器容量与内阻的影响,并对所制备的超级电容器进行了性能检测。检测结果表明:在1.6A的放电电流时,电容器能量密度为2.96Wh/kg,在2.5V恒压1h后,电容器漏电流小于0.15mA,在5000次循环后,超级电容器容量与500次循环时相比,衰减量小于3%。     

使用化学刻蚀镍集流体的EDLC的性能

在70℃下用95 g/L(NH4)2S2O8+0.3 g/L OP-10+3%H2SO4+15 g/L Ni2SO4的溶液对镍箔集流体进行化学刻蚀,研究了化学刻蚀对电化学双电层电容器(EDLC)电化学性能的影响。化学刻蚀提高了镍箔集流体的表面粗糙度,与未刻蚀时相比,电极的等效串联内阻由2.11Ω降至0.88Ω。以0.2 A/g的电流在0.05～1.00 V循环,活性炭的单极比电容为163.0 F/g,比未刻蚀时提高50.9%,循环200次的电容保持率为91.3%;当电流增加至6.0 A/g时,比电容为127.8 F/g。