登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:与传统的二次电池相比,超级电容器具有长寿命、高功率密度的特点,但是能量密度较低。本文主要介绍了混合超级电容器的发展状况以及电极材料的最新研究进展。目前有许多研究工作者都致力于改善超级电容器体系的能量密度,一个有效的途径是提高电容器电极材料的比电容,另一个途径则应用不对称混合型超级电容器体系,即一个电极采用电极活性炭电极,而另一个电极采用赝电容电极材料或电池电极材料,通过提高电容器的工作电压,从而提高电容器的能量密度。针对提高混合型超级电容器能量密度的工作主要集中在采用具有氧化还原活性的材料与活性炭组成不对称超级电容器,比如:活性炭/NiOOH(FeOOH),活性炭/石墨,活性炭/金属氧化物以及活性炭/聚合物等混合超级电容器。近年来,锂离子嵌入化合物以及锂离子电池碳材料作为混合超级电容器的正极材料得到了广泛的关注。同时,介绍了针对由水系锂离子电池电极材料作为正极,活性炭作为负极组成的混合型超级电容器开展的研究工作,其正极材料包括LiMn2O4,LiCoO2,LiTi2(PO4)3以及LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2等。以上混合型超级电容器相比于活性炭/活性炭双电层电容器,均在能量密度的提高以及工作电压的提高上得到了较大的进展。最后本文还对近几年比较热门的几种混合型电化学电容器和相关材料的未来发展趋势作了简单介绍。
刘海晶,夏永姚
(复旦大学化学系上海市分子催化与先进材料重点实验室新能源研究院 上海 200433)
1引言
超级电容器的发展始于20世纪60年代,在20世纪90年代由于混合电动汽车的兴起,超级电容器受到了广泛的关注并开始迅速发展起来[1—6]。超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置[7—11],其容量可达几百至上千法拉。与传统电容器相比,它具有较大的容量、较高的能量、较宽的工作温度范围和极长的使用寿命,传统电容器以μF(微法)标称电容量,超级电容器静电容量可达到10万F以上;而与蓄电池相比,它又具有较高的功率密度和更好的循环寿命,且对环境无污染(见表1)。因此,它结合了传统电容器与电池的优点,是一种应用前景广阔的化学电源,属于新兴的功率补偿和储能装置范畴。近几年来,超级电容器技术的发展引起了人们的广泛关注,并成功应用在消费电子类产品、能源交通(电动汽车、太阳能和风能储能)、功率补偿等领域,其市场规模正在快速扩大。
2电化学超级电容器简介
2.1超级电容器工作原理及分类
超级电容器作为功率补偿和能量存储装置,其储存电量的多少表现为电容F的大小。根据电能的储存与转化机理,超级电容器分为双电层电容器(electric double layer capacitors,EDLC)和法拉第准电容器(又叫赝电容器,pseudo-capacitors),其中法拉第准电容器又包括金属氧化物电容器和导电高分子电容器。最近又出现了一种正负极分别采用电池材料和活性炭材料的混合超级电容器。
2.1.1双电层电容器
双电层电容器的基本原理是利用电极和电解质之间形成的界面双电层来存储能量的一种新型电子元件。是以双电层-双电层(electric double layer)为主要机制,即在充电时,正极和负极的炭材料表面分别吸附相反电荷的离子,电荷保持在炭电极材料与液体电解质的界面双电层中。这种电容器的储能是通过使电解质溶液进行电化学极化来实现的,并没有产生电化学反应,这种储能过程是可逆的。双电层电容器主要是由具有高比表面积的电极材料组成,目前主要研究开发了采用碳电极的电化学双电层电容器。该碳电极主要是由高比表面积的活性炭颗粒制得,以硫酸或到导电型的固体电解质作为电解液,在其使用电位范围内,充电时可得到很大的界面双电层电容。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网讯:4月28日,国家发改委发布《绿色低碳先进技术示范项目清单(第二批)》,涉及储能的示范项目有12项,总规模超2.455GW/9.14GWh。其中包括,500兆瓦/2000兆瓦时构网型混合储能示范项目;295兆瓦/590兆瓦时构网型储能电站示范项目;350兆瓦/1400兆瓦时石灰岩地层储气库压缩空气储能电站示
北极星储能网获悉,4月22日,安徽省先进光伏和新型储能产业集群建设领导小组办公室发布《关于征集先进光伏和新型储能领域专家库的通知》。其中明确要求,应具有高级以上专业技术职称,或具有丰富的相关工作经历和管理经验,专业造诣较深,熟知其所在专业或者行业的国内外情况及相关法律、法规、政策和
北极星储能网获悉,4月1日,深圳新宙邦科技股份有限公司披露投资者关系活动记录表,回答投资者提问。对于公司电解液市场后续规划,新宙邦回答:公司核心业务之一为电池化学品,主要产品包括:锂离子电池化学品(如电解液、添加剂、新型锂盐、碳酸酯溶剂)、超级电容器化学品、一次锂电池化学品、钠离子
3月5日,2025年中国储能技术创新应用研讨会在浙江杭州圆满落幕!继4日的广泛讨论之后,行业几位专家结合当前的储能应用发展趋势,从储能人才培养、混合储能技术、储能出海等热点话题分别做了解读。与此同时,业内人员也一同走访了位于浙江杭州的两大电网侧储能项目,通过实地调研探究技术创新对储能项
加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员最近发表文章,分享了他们使用一种特定类型的塑料实现更高效能源存储的突破性工作,这种新材料可能为全球可持续能源转型提供解决方案。我们在日常生活中到处使用塑料。塑料有助于保持食物新鲜和医疗设备的无菌状态,并且为电子产品提供绝缘。事实证明,塑料还可以做
2月20日晚间,诺德股份(600110)公告,近日,公司全资孙公司深圳百嘉达新能源材料有限公司(简称“百嘉达”)与中创新航(03931)签订了《2025年保供框架协议》,基于双方长期稳定的战略合作,为保证百嘉达铜箔产品的供应稳定,百嘉达承诺2025年向中创新航供应铜箔产品4.5万吨,实际供货量需以正式销
新型储能迎来重大利好!不仅12大技术上榜,还将培育3#x2014;5家生态主导型企业,到2027年,实现高端化、智能化、绿色化发展。对此,有相关机构认为,2025年中国储能装机有望在2024年翻倍增长的基础上,保持较高增速,与此同时,海外市场渗透率有望提升。那么,真锂新媒就带您具体盘点一下,这新型储能1
2月17日,工业和信息化部等八部门关于印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》的通知,通知指出,推动“光伏+储能”系统在城市照明、交通信号、农业农村、公共广播、“智慧车棚”等公共基础设施融合应用,鼓励构建微型离网储能系统。原文如下:工业和信息化部等八部门关于印发《新型储能制造业高质量
工业和信息化部等八部门印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》。到2027年,我国新型储能制造业全链条国际竞争优势凸显,优势企业梯队进一步壮大,产业创新力和综合竞争力显著提升,实现高端化、智能化、绿色化发展。同时文件还明确,新型储能制造业规模和下游需求基本匹配,培育生态主导型企业3—5
近日,山西省多地举行2025年第一次“三个一批”活动。太原:2月6日,低碳绿能产业、蓝石光智人工智能算力服务器智能制造、等12个项目现场签约;年产4.8亿克拉半导体基体工具材料项目开工,同时,与会领导考察观摩了“投产一批”代表项目中国长城电源业务落地项目。大同:大同市共推进项目42个,总投资5
储能创造价值,市场牵引发展。历经2023年来行业疯狂“内卷”和价格血拼,我国储能产业逐渐从“卷价格”、“卷产能”,开始走向“卷技术”、“卷价值”的新型竞争轨道。低端劣质产能的市场出清加速,头部与二三线企业的行业分化加剧,电力市场改革推动的储能市场化盈利机制亦正在形成,云计算、AI人工智
北极星储能网获悉,5月24日,深圳清研电子科技有限公司发生工商变更,新增股东贝特瑞、深圳力合泓鑫创业投资合伙企业(有限合伙),同时公司注册资本由1111.11万元人民币增加至1259.26万元人民币,增幅13.33%。据了解,圳清研电子科技有限公司成立于2020年,经营范围包含新能源储能材料、超级电容的设计
伴随着国内储能市场的如火如荼,超级电容这一具备高功率密度、高安全特性的新型储能技术也正绽放新光彩。近日,中车青岛四方车辆研究所有限公司(简称“四方所”)储能事业部总经理刘陆洲就超级电容发展前景等问题接受中国电力报记者专访时表示:“随着超级电容器的能量密度的逐渐提升并兼顾一定的功率
引言可持续能源发展中,电能的存储是关键。混合型超级电容器是近些年研究的热点,它包括储能型和动力性。过渡族金属硫化物比较有前景的储能型超级电容器电极材料,对电极材料进行微妙的结构设计可以获得性能更加优异的超级电容器。中空纳米颗粒和复杂结构的中空纳米颗粒因其独特性质备受关注,然而合成
摘要:尖晶石型Li4Ti5O12因其长循环寿命、高功率以及宽工作温度特性,现已成为新一代超级电容器的重点发展方向。本工作分别选用商品化活性炭、钛酸锂为正、负电极材料,通过Z型叠片方式组装成容量达30000F、内阻值小于0.5m的混合型超级电容器。考察了不同导电剂添加量、不同正负电极平衡比、单体高低温
摘要:该文是一篇近七个月的超级电容器文献评述,我们以supercapacitor为关键词检索了WebofScience从2016年3月1日至2016年9月30日上线的超级电容器研究论文,共有997篇,选取了其中100篇加以评论。双电层超级电容器主要研究了新型多孔碳材料、石墨烯等材料可控制备对其性能的影响。赝电容超级电容器的
摘要:与传统二次电池相比,超级电容器因其具有寿命长、功率密度大等特点,能够满足电动汽车、电子存储设备、家用电气、航天航空设备等一些应用领域对高功率储能装置的需求,因此自其问世以来,这种储能器件的应用便急速扩展。本文对双电层电容器和混合型超级电容器进行了简单介绍,并对其应用进行综述
超级电容器从诞生到现在,已经历了三十多年的发展历程。目前,微型超级电容器在小型机械设备上得到广泛应用,例如电脑内存系统、照相机、音频设备和间歇性用电的辅助设施。而大尺寸的柱状超级电容器则多被用于汽车领域和自然能源采集上,并且在该两大领域的未来市场上,超级电容器有着巨大的发展潜力。
2012-2015年间,国内超级电容器的市场规模由19.4亿元增长到超过70亿元,发展迅速。在业内人士看来,随着国家政策支持力度的加大以及技术的不断升级,超级电容器市场产业链爆发在即。石墨烯作为未来最有潜力的超级电容电极材料之一,能否搭上这趟快车呢?让我们一起看看。国务院发文支持轨道交通建设,
在十二五863计划先进能源技术领域高性能化学储能电池及示范电站关键技术研究主题项目支持下,高比能、低成本的新型超级电容器关键技术研究课题取得了重大进展,近期通过技术验收。来自科技部官方微博锐科技8月15日消息,在新型超级电容器方面,突破了高能量密度、高功率密度、长寿命超级电容器的制备技
国家青年千人计划专家、华中科技大学教授王帅研究团队长期致力于柔性材料及器件的研究,近期在超快柔性储能研究方面取得突破性进展。据了解,超级电容器具有使用寿命长、环境适应力强、高充放电效率、高能量密度的四大显著特点,具有广泛的应用前景。因此,超级电容器的研究受到高度关注。目前,基于碳
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!