碳基电化学电容器及其研究进展

电化学电容器与常规的电解电容器相比,显著地提高了比能量;而与电池相比,虽然比能量较低,但其比功率却是电池的数量级倍数。用于制造电化学电容器的材料可分为碳基材料、金属氧化物材料和导电聚合物材料。与其他材料相比,碳基电化学电容器是目前已较好商业化的一种。简要介绍了碳基电化学电容器的工作原理、特点及应用,并简要介绍了碳材料的制备和改性。通过改性可以增加表面积和孔隙率,从而提高电容器的比容量。简要评述了电化学电容器用碳材料的研究进展     

电化学电容器及其研究进展

电化学电容器是近年发展的一种新型能量储存装置,本文介绍电化学电容器储存电能的原理、特点及应用,并简要评述了以碳材料、贵金属氧化物及导电聚合物做为电化学电容器电极材料的研究进展.     

电化学超级电容器研究进展

电化学超级电容器是近年来发展的一种新型能量储存装置。根据储能原理有双电层电容器和法拉第准电容器两种类型。介绍了其原理、应用及研究进展,并阐述了以碳材料、金属氧化物和导电聚合物为电极材料的电化学超级电容器以及混合类型电容器的基本情况。     

高比能量电化学电容器及材料的进展

介绍了电化学电容器电极材料中高比电容材料的研究进展,包括RuO2基材料、过渡金属氧化物基材料和导电聚合物。总结了最近提出的碳纳米管阵列电容器、嵌入化合物电容器及纳米门炭电容器等高比能量电化学电容器,结合它们的研究现状,分析了高比能量电化学电容器及材料的发展趋势。     

发展中的电化学电容器

详述了电化学电容器的特点:可高倍率充放电,充放循环寿命远大于可充电电池,它在充放电过程中产生的热效应小于电池充放电过程中产生的热效应。讨论了各种类型的电化学电容器:双电层电容器、吸附作用产生的准电容、混合电化学电容器、导电聚合物氧化还原超电容器和复合电极电化学电容器。阐述了超级电容器的各种应用;指出它是具有发展前景的一种能量贮存利用装置。     

电化学电容器的研究进展--第15届国际电化学电容器研讨会概述

介绍了第15届国际电化学电容器研讨会有关电化学电容器的研究发展情况;分析了电化学电容器的研究发展趋势。研究热点是高性能新型炭电极材料的制备研究、器件的性能和应用研究以及电化学混合电容器新体系的研究等。     

MnO2作为超级电容器电极材料的研究进展

主要介绍了目前国内外研究MnO2作为电化学超级电容器电极材料的最新进展和几个主要研究动向;并简要介绍了研究电化学超级电容器的几种主要的表征手段。     

二氧化锰改性石墨烯电极材料的电化学性能

用二氧化锰对改进的Hummer法制备石墨烯,并进行改性处理,以改善其作为电化学电容器电极材料的电化学性能.采用XRD研究其晶体结构,用循环伏安、交流阻抗、恒定电流充放电等电化学方法研究了改性石墨烯电极构成的电化学电容器的性能.结果表明:经过二氧化锰改性后的石墨烯材料电化学电容效应明显,并具有法拉利赝电容.对其进行充放电...     

一维纳米材料在超级电容器中的应用

简要介绍了超级电容器(电化学电容器)的特点,指出了纳米电极材料的应用优势,详细综述了一维纳米材料应用于超级电容器的研究进展与现状,并预测了未来超级电容器电极材料的研究方向.     

电化学电容器的设计

电化学电容器是一种介于传统电容器和电池之间的新型元器件,它比传统电容器具有更高比电容量和比能量,比电池具有更高的比功率,具有广泛的应用前景。详细介绍了电化学电容器的分类及设计过程,讨论了电化学电容器设计过程中注意的几个重要问题:结构单元的设计,电极的设计和制备,电极厚度和材料性能,等效串联电阻,电解质,隔膜,电压平衡,装配和封装。     

扣式Li-LiFePO4蓄电池的研制

采用高温固相法合成了LiFePO4蓄电池正极材料,并用X射线衍射、扫描电镜、循环伏安和充放电测试等方法对其晶体结构、表观形貌和电化学性能进行了研究;考察了不同负极和电解液对扣式Li-LiFePO4蓄电池电性能的影响。研究结果表明,该方法所合成的LiFePO4为单一的橄榄石型晶体结构、晶粒较细、粒径分布较均匀;以0.1 C充放电,首次放电比容量为134.8 mAh/g,50次的平均放电比容量不小于128 mAh/g,其充放电效率在99.6%以上;以锂/铝合金作负极,LiAsF6/碳酸乙烯酯(EC) 二甲基四氢呋喃(2-MeTHF) 四氢呋喃(THF)为电解液所得扣式锂蓄电池的性能最好。     

锡掺杂对尖晶石型Li4Ti5O12性能的影响

采用传统高温固相法合成了锂离子电池负极材料尖晶石型Li4Ti5O12,研究了Sn元素掺杂对Li4Ti5O12的影响。采用XRD、SEM、循环伏安、电化学阻抗图谱、恒流充放电测试研究了材料的晶体结构和电化学性能。结果表明:所制备的材料均具有良好的尖晶石型结构,Sn元素的掺杂有效地改善Li4Ti5O12电子导电性和循环性能,其中以ST2(nSn:nTi=1:9)为最佳,以0.5 C的倍率循环充放电,首次放电比容量可达到138.69mAh/g,50次循环后放电比容量仍保持在124.30mAh/g,容量保持率为89.62%。     

粘结剂对石墨负极性能的影响

研究了水溶性粘结剂F-103和油性粘结剂P(VDF-HFP)对锂离子电池石墨负极电化学性能和表面SEI膜成膜机理的影响.循环伏安的结果表明:在1 mol/L LiPF6/EC+DEC+DMC电解液中,油性粘结剂石墨负极的电化学性能较好.电化学阻抗谱的结果表明:水溶性粘结剂石墨负极和油性粘结剂石墨负极表面SEI膜的成膜电位分别为1.00～0.60 V和0.80～0.55 V.油性粘结剂石墨负极表面SEI膜的稳定性较好.     

高温固相法制备LiMnO2及其掺杂改性

采用高温固相法合成了正交LiMnO2及其掺杂改性的LiMnO2 and Li1.08MnO1.92F0.08和Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08正极材料。通过X射线衍射对材料的晶体结构进行了分析,通过扫描电镜对材料的表面形态进行了分析,通过恒电流充放电和电化学阻抗测试技术对材料的电化学性能进行了测试。实验结果表明,LiMnO2 and Li1.08MnO1.92F0.08、Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08的结构比未掺杂的LiMnO2表现出较少的阳离子混排和跺堆层错,其中材料Li1.08Al0.0625Mn0.9375O1.92F0.08的电化学性能最佳,该材料以0．2C的倍率循环充放电,最大放电比容量可达129．28mAh／g,50次循环后放电比容量仍保持在124．26mAh／g以上,容量保持率为96．12％。     

LiFe1-xCrxPO4/C的合成及电化学性能研究

采用碳热还原法合成了橄榄石型LiFe1-xCrxPO4／C（x=0,0．02,0．04,0．08）锂离子电池正极材料。通过X射线衍射对材料的晶体结构进行了分析,通过恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗测试技术对材料的电化学性能进行了测试。实验结果表明,所制备的材料LiFe1-xCrxPO4／C（x=0,0．02,0．04,0．08）均具有单一的橄榄石结构,其中材料LiFe0.96Cr0.04PO4／C的电化学性能最佳,以0．2C的倍率循环充放电,首次放电比容量可达142．41mAh／g,30次循环后放电比容量仍保持在137．05mAh／g以上．保持率为96．24％。     

超级电容器用有机电解液的研究

介绍了一种有机电解液体系活性碳基超级电容器的制作过程,对比研究了6种不同的有机电解液,并组装成超级电容器,测试了其电化学性能.结果表明:Et4NBF4/PC体系适合作为超级电容器的电解液;LiPF6/PC、LiPF6/EC PC体系因发生分解反应,不适宜用于超级电容器.     

锂离子电池正极材料LiVPO4F的制备与改性

采用碳热还原法制备了锂离子电池正极材料LiAlxV1-xPO4F（x=0、0．02、0．04、0．06、0．08）。采用XRD、交流阻抗、恒流充放电及循环伏安等方法研究了材料的结构和电化学性能。结果表明：LiAl0.04V0.96PO4F样品性能较好。在0．2C的放电倍率下,该样品首次放电比容量达102．01mAh／g,30次循环之后的容量保持率为85．85％。     

合成气氛对LiNi0.75Co0.25O2性能的影响

利用溶胶-凝胶方法分别在氧气和空气气氛下合成了锂离子蓄电池正极材料LiNi0.75Co0.25O2,并对该材料进行了XRD分析、Rieveld结构精修以及电化学测试,初步探讨了合成气氛对LiNi0.75Co0.25O2结构及其电化学性能的影响。结果证实,当采用溶胶-凝胶预处理固相合成方法时,在氧气气氛下合成的锂离子蓄电池正极材料LiNi0.75Co0.25O2的电化学性能要好于在空气中合成的LiNi0.75Co0.25O2,并通过对该材料进行Rieveld结构精修进一步解释了该现象。     

锂离子蓄电池纳米正极材料研究进展

纳米电极材料表现出许多优异的电化学性能:由于纳米电极材料比表面积大以及锂离子在纳米结构电极中扩散距离的显著缩短,可以减小电极的极化,提高电池的充放电容量;与普通微米级材料以适当比例混用时,可产生混配效应,提高电池的放电电压平台,改善电池的循环稳定性。介绍了锂离子蓄电池纳米正极材料LiCoO2、锂锰氧化物(LiMn2O4、LixMn2O4等,其中0.6≤x≤1.0)及其掺杂化合物的合成方法与特点,综述了这些纳米材料的电化学性能及其机理。