超级电容器电极材料的研究进展-第2页-北极星储能网

投稿

我要投稿

炭气凝胶是一种新型轻质纳米级多孔性非晶炭素材料，其孔隙率高达80%~98%，典型孔隙尺寸<50nm，网络胶体颗粒尺寸3~20nm，比表面积高达60~1000m2/g，密度为0.05~0.80g/m3，是一种具有许多优异性能(如导电性、光导性和机械性能等)和广阔的应用前景的新型材料[8]。孟庆函，刘玲[9]等人采用低分子线性酚醛树脂-糠醛为原料通过溶液一溶胶一凝胶途径成功合成了炭气凝胶，结果表明，炭气凝胶电极在0.5mA充放电时电极的比电容为121F/g，充放电效率为95%，具有性能稳定、充放电效率高等优良性能。

随着1991年碳纳米管的首次发现，由于其独特的结构性能，广泛地引起了各界人士的关注。碳纳米管(CNTs)作为超级电容器的电极材料有它的优越性：结晶度高、导电性好、比表面积大、微孔集中在一定范围内(且微孔大小可控)，从理论上讲应是做超级电容器的理想材料。Niu等[10]用平均直径约为8nm的碳纳米管制成薄片电极，具有用活性炭和其它碳纤维很难得到的开孔结构。当采用38%的硫酸作为电解质，在1Hz频率下的比容量为102F/g，100Hz频率下的比容量为49F/g，比功率超过8000W/kg。

碳纳米管用作电化学超级电容器电极材料的研究还有许多工作有待进行，比如：碳纳米管的石墨化程度，碳纳米管管径的大小，碳纳米管的长度，碳纳米管的弯曲程度，以及不同处理方式所带来的碳纳米管接上基团的不同等都会对由它组成的电化学超级电容器的性能产生很大的影响。

3金属氧化物以及水合物材料

常见金属氧化物及水合物材料的介绍一些金属氧化物以及水合物是超级电容器电极的很好材料。金属氧化物电极在超级电容器中产生的法拉第准电容比碳材料电极表面的双电层电容要大许多。因为在金属氧化物电极上发生快速可逆的电极反应，而且该电极反应能深入到电极内部，因此能量存储于三维空间中，提高了能量密度[11]。

Ru的氧化物以及水合物作为超级电容器电极材料的研究报道很多，而且性能也比较好，但是Ru属于贵金属，成本较高，不利于工业化大规模生产。因此，人们开始寻找其他廉价的金属材料来代替Ru。现在，用于超级电容器的氧化锰电极材料研究已经取得了很大的进展。高比表面二氧化锰是一种价格低廉且性能良好的新型电极材料。分别用溶胶凝胶法和电化学沉积法来制备MnO2，通过比较发现，用溶胶凝胶法制备的MnO2的比电容量比用沉积法制备的MnO2高出1/3，达到698F/g，且循环1500次后，容量衰减不到10%[12]。

除了氧化锰之外，氧化镍和氧化钴材料也是非常具有发展潜力的超级电容器电极材料。也有研究者试验用其他金属氧化物作超级电容器材料。如采用多孔的V2O5的水合物作电极的活性物质，比容量可达350F/g。

金属复合电极材料目前研究的重点是找出合适的金属或氧化物来替代Ru，减少Ru用量，降低成本，并提高电极材料的比电容。程杰等[13]采用超薄型烧结复合镍钴电极(Co：Ni约1：4，厚度为0.31mm)为正极，用比电容达250F/g的活性炭电极为负极，7mol/LKOH溶液为电解液组装成的超级电容器，恒流充放电效率高，倍率性能较好，自放电较小，比能量达到16Wh/kg，最大比功率达10kW/kg(以正、负电极质量之和为基准)。

原标题：超级电容器电极材料的研究进展

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

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。

阅读下一篇

特斯拉超级工厂29日开业动力电池业面临洗牌

超级电容器查看更多>电极材料查看更多>碳电极查看更多>

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：

超级电容器电极材料的研究进展

特斯拉超级工厂29日开业 动力电池业面临洗牌

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

特斯拉超级工厂29日开业动力电池业面临洗牌

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~