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隔膜(Separator)是超级电容器的重要组成部分,性能良好的隔膜有益于电容器性能的充分发挥。目前制备隔膜的技术主要有干法、湿法、Celgard法、Bellcore法和倒相法等,研究表明,所用的隔膜材料越薄,传递和储存能量的速度就越快。电容器隔膜材料的选择一般要遵循以下几个方面的因素:高的离子通透性;足够的化学和电化学稳定性;足够的机械强度和机械稳定性;兼顾生产成本和应用。此外,还要有良好的电解质润湿性。从考虑因素来看,静电纺丝技术不失为制备超级电容器隔膜材料的良好选择。首先,静电纺丝制备的纳米纤维直径可调范围大,可在纳米尺度到微米尺度范围调控,从而控制薄膜孔隙率,较大的表面积和网状结构使得电纺薄膜具有很好的电解质润湿性能和离子通透性;其次,薄膜厚度可以利用简单控制电纺时间加以控制,且可调范围大、尺寸均一性好;另外,通过设计喷头和收集机构能够方便地实现多体系复合薄膜的快速制备。
静电纺丝制备超级电容器隔膜材料常用的聚合物为聚乙烯、聚丙烯、纤维素、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈等。研究表明,静电纺丝所得隔膜一般都有较高的孔隙率,可达80%甚至更高,所以静电纺隔膜具有很好的离子透过性,可大大降低电容器阻抗,提高电容器性能。Cho等将制备的PAN静电纺隔膜与传统的Celgard膜在厚度相同的条件下进行比较,静电纺膜的孔隙率大约是Cegard膜的2倍,同时静电纺膜能够更好地吸收电解质;Choi等对用静电纺丝法制得的PVDF非织造布膜进行热处理,发现隔膜不仅具有较高的孔隙度,同时在较高的温度下仍能保持原来的形状,具有良好的热稳定性;Dong等利用静电纺丝制取高离子传导性的Nafion膜,离子通过率高达1.5S˙cm-1,高于其他方法制备的Nafion膜。这些隔膜已成功运用于充电电池或超级电容器。此外,Tonurist等把静电纺制备的不同厚度的聚偏氟乙烯(PVDF)多孔隔膜(记为TUX1-5)与目前商业化的聚丙烯(Celgard2400)隔膜、纤维素(TF4425,TF4530,TF4030)隔膜进行研究对比,使它们分别与相同的碳电极构成电容器,在有机电解质(C2H5)3CH3NBF4下得到交流阻抗谱,结果如图6所示,发现电纺制备的PVDF薄膜在合适的厚度下,其性能已经能与商业化的隔膜材料相媲美。
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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
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具有高储能密度和高可靠性的柔性聚合物电介质储能器件在高能脉冲功率技术领域有着不可替代的应用。目前,科研工作者大多通过在聚合物基体材料中引入高介电无机填充相,以增强复合介质的极化能力并改善其储能性能。然而,掺杂高含量的无机填充相势必严重劣化聚合物薄膜本征的柔顺性、增加复合介质的介电
近年来,抗生素滥用问题已经引起社会各界的密切关注。随着抗生素使用量的增加,抗生素废水的产生和排放量越来越大,并逐渐成为水体的重要污染源之一。抗生素作为水体中的一种新型污染物,属于生物难降解物质,传统水处理技术根本无法满足其深度处理的需求,因此,研究开发高效的抗生素残留深度处理技术
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