【摘 要】
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超级电容器是一种介于传统静电电容器和二次电池之间的新型储能装置。它具有功率密度高、能量密度高、寿命长、充放电效率高、无污染等特点。利用超级电容器和电池组成混合动
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超级电容器是一种介于传统静电电容器和二次电池之间的新型储能装置。它具有功率密度高、能量密度高、寿命长、充放电效率高、无污染等特点。利用超级电容器和电池组成混合动力系统,能够很好的满足电动汽车启动、加速等高功率密度输出场合的需要。另外它也能用作电路元件、小型用电器、直流开关电源等用途,具有广阔的应用前景,近年来已经成为研究的热点。根据储能原理,超级电容器可以分为双电层电容器和法拉第准电容器两种类型。电极材料主要有碳材料、金属氧化物和导电聚合物。本文选定高比表面积碳纳米材料、廉价的氧化改性氢氧化镍为电极材料,通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等对电极材料进行了表征,结合恒流充放电测试对电极材料的电容特性进行了考察,系统地研究了超级电容器的电极材料制备工艺、电容特性和电容形成机理。主要研究内容如下: 1.研究了以烟煤为原料,微波为加热源,碱金属氢氧化物为活化剂制备超级电容器用高比表面积活性炭。微波加热法具有污染小、加热效率高、操作控制容易等优点。微波辐射烟煤制备活性炭时,活化剂的用量及微波辐射时问对活性炭的吸附性能、收率、电容性能影响很大。在微波功率为800W、活化时间为7分钟、KOH与烟煤的质量比为3的条件下制备的活性炭,其亚甲基蓝吸附值达598mg/g,其比电容量达到72.4F/g.另外以此活性炭作为电极材料的超级电容器具有良好的充放电性能,既可以小电流长时间放电,又可以大电流短时间放电,并且具有良好的充放电循环稳定性,经过400次以上充放电循环后活性炭的比电容下降仍不超过5%。 2.研究了在以KOH水溶液为电解质溶液时,不同正/负极质量比的炭基双电
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