超级双层电容器活性炭制作分类:

发布时间:2010-12-16 15:43:37 浏览次数:1585
超级双层电容器活性炭制作分类:
    双电层电容器(Eleetrie Double Layer Capaei- tor,EDLC)是一种新型的电化学能量储存装置.具 有功率密度高、循环寿命长、对环境无污染等优点, 被广泛应用于后备电源、电动汽车等〔,一幻。比表面积 ,刁;上,夕J.,一/可~,了.,凡砧、,p;刀诊’,J川乃八气二,八,
1、微波辐射制备双电层电容器用煤基活性炭
以煤为原料,KOH为活化剂,采用微波加热法制备出双电层电容器用活性炭。研究了KOH与煤比例、微波功率和辐射时间对活性炭比电容量的影响,并考察了煤基活性炭双电层电容器的充放电特性。结果表明:在KOH与煤比例为3:1、微波功率为640瓦和辐射时间为7分钟时,制备出的活性炭比电容量达 286.28F/g,而且稳定性很好。

2、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%(1mA/cm2)和20.62%(5mA/cm2),且具有较好的电容性能和循环性能。

3、PAN基凝胶聚合物电解质双电层电容器
随着科学技术的进步,电子设备迅速向便携式、微型化发展,这就要求电池、电容器等能源不仅具有高的能量密度、高的功率密度,还要安全、无泄漏、微型、超薄型、异型。而凝胶聚合物电解质能够较好的满足这些要求,且室温电导率达10-3S·cm-1数量级。本文主要研究两种不同比表面积的。
为了得到安全、无泄漏、微型、超薄型的双电层电容器,采用内聚合方法制得聚丙烯腈基凝胶聚合物电解质双电层电容器,电解质的增塑剂为碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯,支持电解质为高氯酸锂,电极材料分别为比表面积1000m2/g和2600m2/g的活性炭。采用交流阻抗、循环伏安、恒流充放电、循环寿命等测试方法对内聚合式凝胶聚合物电解质及其组成的双电层电容器的性能进行了测试。结果表明,此种方法制得的双电层电容器的内阻小,比容量较大,其中以比表面积2600m2/g活性炭为电极材料的电容器的双电极比容量达到47.41F/g。

4、微波活化制备双电层电容器用活性炭的研究
以炭化椰壳为原料,微波活化制备出高比电容量双电层电容器用活性炭。考察了微波辐射时间、起电弧时间,以及KOH与炭化椰壳配比对活性炭比电容量的影响。结果表明,在微波辐射时间为7min,起电弧时间为5min,KOH与炭化料质量比约为3∶1时,比电容量达266.71F/g。以该活性炭作电极的双电层电容器具有良好的充放电性能和循环稳定性能。

5、凝胶聚合物电解质双电层电容器的研究
为解决凝胶聚合物电解质制成膜的双电层电容器中,电解质与电极真实表面积接触较差的问题,采用内聚合法制备了以活性炭为电极材料,丙烯腈为聚合单体,ζ(碳酸甲乙酯∶碳酸乙烯酯)=1∶1为增塑剂,高氯酸锂为导电盐的凝胶聚合物电解质双电层电容器。测试结果表明,随着丙烯腈含量的降低,其组成的凝胶聚合物电解质的电导率增大,电容器的比容量也随之增大,当w(丙烯腈)为10%时,室温电导率为9.34×10–3S·cm–1,比容量为24.294F/g。

6、活性炭制备双电层电容器
活性炭因具有较高的比表面积 ,稳定的化学形状和低廉的费用而对电容器的制备有重要的意义。相对于普通电容器 ,活性炭可以用于制备高性能的超大电容器。此试验使用商品活性炭制备双电层电容器可达 5 0F/g ,可以为其他研究提供可靠的数据和方法。前言普通的电容器都是由被相互绝缘的金属电极片组成 ,而双电层电容则是一种介于电池和电容之间的新型储能器件[1~ 2 ] ,它由绝缘层在有外加电压的情况下自然地形成电极。这个绝缘层是在电容器的表面极薄的两层中形成的。因此 ,它具有比一般电容器大得多的电容能力。

7、双电层电容器用沥青焦基活性炭的制备工艺条件对其孔结构及电化学性能的影响
以沥青焦为原料,KOH为活化剂在不同的工艺条件下制备了双层电容器用活性炭电极材料。分别考察了活化剂用量、活化时间、以及加入Cu、Ni催化活化等工艺条件对活性炭孔结构及作为双电层电容器电极的电化学性能的影响。结果表明:在实验范围内增加KOH用量及活化时间,活性炭的比表面积和比电容增加,比电容最高达到247F/g。添加Cu、Ni催化活化后活性炭的比表面积及比电容增加,高功率放电性能明显改善。

8、水蒸汽活化树脂炭用做双电层电容器电极材料
以热固性酚醛树脂为前驱体,采用水蒸汽为活化剂,通过改变活化时间,制备出了一系列双电层电容器用活性炭(PFR(1-5)).采用低温氮气吸附法测定BET比表面积和孔结构,发现随着活化时间的增加,活性炭的比表面积和中孔率增大.电化学测试表明,用活化时间为5h的PFR5H制备的模拟EDLC的比电容,在有机体系中50mA/g恒流放电比电容达106.5F/g,1000mA/g下放电仍保持99.7F/g,仅衰减了6.4%,具有良好的倍率特性.交流阻抗谱测试结果显示PFR5H的内阻最低,具有良好的电容性能和功率特性.

9、微波辐照石油焦制备双电层电容器用活性炭
以石油焦为原料,KOH为活化剂,采用微波辐照加热法,制备了石油焦基双电层电容器用活性炭。研究了石油焦与KOH活化剂的比例、微波功率以及微波辐照时间对活性炭孔径分布和比电容量的影响。结果表明:在KOH活化剂与石油焦的质量比为3.5∶1,微波功率800W和辐照时间7min时,制备的活性炭比表面积为2031.96m2/g,比电容量达286.79F/g,以该活性炭作电极的双电层电容器有良好的循环稳定性和充放电性能。
双电层电容器(Electric double layer capacitor,EDLC),是一种介于传统静电电容器和电池之间的新型储能器件。它具有能量密度高、功率密度高、循环寿命长、污染小等优点,因此被广泛应用于通讯、电子、电动汽车、航空航天和国防等领域[1~3]。双电层电容器的研究,主要集中在高性。

10、双电层电容器用沥青焦基活性炭的制备工艺条件对其孔结构及电化学性能的影响
以沥青焦为原料,KOH为活化剂在不同的工艺条件下制备了双电层电容器用活性炭电极材料。分别考察了活化剂用量、活化时间、以及加入Cu、Ni催化活化等工艺条件对活性炭孔结构及作为双电层电容器电极的电化学性能的影响。结果表明:在实验范围内增加 KOH用量及活化时间活性炭的比表面积和比电容增加,比电容最高达到247F/g。添加Cu, Ni催化活化后活性炭的比表面积及比电容增加,高功率放电性能明显改善。

11、竹炭基高比表面积活性炭电极材料的研究
以竹节为原料,在隔绝空气的条件下,经不同温度炭化处理后与KOH混合,制取竹炭基高比表面积活性炭。考察了炭化温度、KOH与竹炭的质量比、活化温度和活化时间等工艺因素对活性炭收率、微孔结构和吸附性能的影响,探讨了竹炭基高比表面积活性炭作双电层电容器电极时的充放电特性及其比电容与各种因素的关系。研究结果表明,控制适宜的炭化、活化工艺条件可制得双电极比电容达55F/g的竹炭基高比表面积活性炭,由它组装的双电层电容器具有良好的充放电性能和循环性能,但内阻过高,大电流下充放电时电容量下降过大。

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