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超级电容器隔膜纸的特性和发展趋势

2016-07-11 08:44来源:中国新能源网关键词:超级电容器隔膜纸储能装置收藏点赞

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2超级电容器隔膜纸的发展趋势

目前,超级电容器已经被各个国家(地区)广泛关注,但研究热点主要集中在电极材料和电解液上,隔膜纸往往被忽略。我国更是如此,在历年我国申请的关于超级电容器方面的400篇专利中,关于隔膜纸的还不足1%,我国使用的隔膜纸也还是以进口为主。另外,我国开展相关研究的单位较少,在该领域的研究几乎是空白。华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室在5年前开始关注超级电容器隔膜纸领域的研究。

超级电容器最大的优势在于充放电速度快、可以大功率放电,因此,隔膜纸未来将向着定量低、厚度薄、孔隙率高且孔径适当的方向发展[14-17]。

为了满足超级电容器隔膜纸的要求,华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室对新型隔膜纸进行了探讨,提出采用湿法无纺布多层复合的工艺制备超级电容器隔膜纸,初步的结果见图4和表2。通过表1和表2的对比可以发现,采用该工艺所制备的隔膜纸比日本NKK公司和美国Celgard公司产品的孔径更小,厚度更薄,孔隙率相当。同时该方法制备的隔膜纸有较好的耐高温性能,在150℃的温度下有较好的稳定性(收缩率<1%)。该隔膜纸的充放电性能正在测试中,初步结果显示性能优良。

通过与日本NKK公司的技术交流得知,该公司也在研发更薄的超级电容器隔膜纸,以满足超级电容器隔膜纸向更薄、孔径更小、放电电流更均匀的方向发展。多种材料、多层复合的工艺在对隔膜纸厚度和隔膜纸对电解液的浸透性等要求上没有较大影响的前题下,很好地控制孔径大小和孔隙率,故将会成为一种实用有效的方法。

3结论

由于超级电容器具有优良的性能和广泛而重要的实用性,其发展趋势已经势不可挡,我国科研工作者也投入了极大的研发热情。然而,作为超级电容器的一个重要组成部分,隔膜纸的受关注程度却非常低。

目前,国内的超级电容器隔膜纸主要从美国、日本等国进口,较低端的超级电容器则是采用国内制造的一般电池隔膜纸。

隔膜纸主要有湿法无纺布和干法无纺布两种制备工艺。随着超级电容器向着电压更高、电容量更大、体积更小的趋势发展,超级电容器的隔膜纸也将向厚度更薄、孔隙率更高、孔径更小且分布更均匀的趋势发展。相信多种材料的多层复合工艺将是未来超级电容器隔膜纸的主流制备方法。

原标题:超级电容器隔膜纸的特性和发展趋势
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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