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摘要:以活性碳、石墨、CMC与SBR混合黏结剂为原料制备了EDLC。采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法检测了EDLC在不同有机电解液中的电化学行为。实验结果表明:在1mol/L Et4NBF4/(AN+PC)(体积比1∶1)电解液中,EDLC具有优良的电化学性能。
李升宪,赵莹,王会勤,胡晓宏,张建银
(武汉大学化学与分子科学学院,湖北武汉430072)
超级电容器是介于传统电容器和二次电池之间的一种新型储能装置,集高能量密度(与传统电容器相比)、高功率密度、长寿命等特性于一身,具有工作温度宽、可靠性高、快速充放电等特点。在通讯、电子、铁路、航空、航天以及军事等领域具有广泛的用途。利用超级电容和二次电池组成混合动力系统,能够很好地满足电动汽车起动、加速、能量回收等高功率的需要,近年来已成为研究的热点[1-4]。电解质是超级电容器的重要组份部分,寻找合适的电解液是超级电容器目前研究的重点之一[5-7]。
1实验
以国产活性碳为主体材料,适当添加石墨作导电剂,CMC(羧甲基纤维素钠)与SBR(丁苯橡胶)作混合黏结剂,通过高速搅拌制成浆料,涂布在铝箔上,真空干燥后即成正、负电极。
在两片质量相似的极片之间放置一层PP隔膜,卷成单面为4cm×2cm的电极芯,将电极芯置于铝复合膜包装袋中,在手套干燥箱中注入有机电解液,封口,即成待测电化学双电层超级电容器(EDLC)单体。
采用循环伏安(上海辰华仪器公司CHI600a)、恒流充放(深圳天久新威实业有限公司电池测试仪)、交流阻抗(德国IM6e交流阻抗仪)等方法检测活性炭电极和EDLC在以四乙基四氟硼酸氨(Et4NBF4)为溶质,碳酸丙烯酯(PC)、乙腈(AN)及它们的混合物分别为溶剂的各有机电解液中的电化学性能。
2结果及讨论
图1是用于装备EDLC的活性炭电极在不同溶剂组成的电解液中循环伏安扫描曲线。从图1可以看到,在PC电解液中出现的平台电流很窄,而在AN和混合电解液中呈现出很宽的平台电流,这表明电极在PC电解液中的比电容小于AN和混合电解液中的比电容,混合电解液的容量性能表现更佳。
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