2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、超級電容器是一種介于化學(xué)電源和傳統(tǒng)靜電電容器之間的新型儲能器件,具有高功率密度、高能量密度、超長循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn),在諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前對超級電容器的研究主要集中在高性能電極材料的制備上,考察指標(biāo)也單一的局限于比電容,很少對其制備工藝和其它性能指標(biāo)做評價。本文采用工業(yè)超電容活性炭,對水與非水兩種體系的超級電容器做了系列研究,并對微孔活性炭材料進(jìn)行了改性。 通過壓片方法制備的扣式水系超級電容器,其最佳工藝為電極中粘結(jié)劑P

2、TFE含量5%、導(dǎo)電劑乙炔黑含量5%、電極成型壓力10 MPa、電極載炭量13~26 mg/cm2、電解液KOH濃度6 mol/L,1A/g電流密度下單電極比電容在270 F/g以上,內(nèi)阻較小,恒流充放電循環(huán)2500次零衰減,漏電流0.75 mA,自放電70 h開路電壓在0.7 V以上,但大功率放電電容衰減嚴(yán)重,材料有待改善。 比較了銨、鈉、鉀的氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽水溶液作為超電容電解液的性能,其性能主要依賴陰離子。氯化物的比

3、電容最大,但由于Cl的腐蝕性,其循環(huán)性能差;硝酸鹽比電容較低,循環(huán)性能亦不好,不適合做超電容電解液;硫酸鹽的電容特性最好,循環(huán)性能穩(wěn)定,但硫酸銨比電容低,鈉、鉀硫酸鹽溶解度小導(dǎo)致內(nèi)阻大,改良后很有潛力。 考察了活性炭物理性能、電解液和隔膜對有機(jī)超級電容器性能的影響,并對水與非水兩個體系性能做了比較,結(jié)果表明,活性炭的比表面積、中孔率、灰分是影響超電容性能的關(guān)鍵因素;LiPF6/(EC+EMC+DMC)不適合做雙電層電容器的電解液

4、,Et4NPF4/PC循環(huán)性能優(yōu)于而比電容低于MeEt3NPF4/PC;隔膜厚度對內(nèi)阻和自放電影響很大。有機(jī)體系對活性炭的物理性能指標(biāo)比水系要求更嚴(yán)格。 采用ZnCl2二次活化對微孔活性炭擴(kuò)孔,中孔率有所提高,大功率特性有所改善,但效果不佳。 采用硝酸氧化熱處理對活性炭進(jìn)行表面改性,較低硝酸濃度、500℃熱處理得到的官能團(tuán)種類和含量最有利于比電容的提高,低電流密度下有機(jī)系中比電容從146 F/g增加到163 F/g,但電

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