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
在上一篇《柔性储能设备设计综述-锂离子电池篇》中,我们介绍了柔性锂离子电池设计的最新发展状况,今天我们将继续介绍柔性超级电容器的最新发展状况。相比于锂离子电池,超级电容器的突出特点是可以实现数万次反复充放电,并且能够实现大电流快速充放电,这主要是因为电容器与锂离电池工作模式的不同,电容的工作原理是利用双电层电容在电势作用下吸附阴阳离子,从而达到储能的目的,这也称为物理电容,在这一过程中并不发生氧化还原反应。但是双电层电容一般来说容量很小,而且主要和电极材料的比表面积有关,提升材料电容的主要手段是提高活性物质的比表面积,但是这往往是非常有限的。为了提高电容的容量,另外一种更为有效的手段就是利用赝电容,所谓赝电容也就是利用了电活性物质在电极表面进行欠电位沉积,发生高度可逆的化学吸附、脱附或者氧化还原反应,赝电容不仅仅发生在电极的表面,还会在整个电极内部发生,极大的提高电容器的容量。一般来说,相同面积上的赝电容容量为双电层容量的10-100倍。
由于超级电容器具有上述优点,使得超级电容成为了现代电子产业不可缺少的重要电子元器件,因此随着电子设备的柔性化发展趋势,也需要对超级电容器进行柔性化设计。在电容器设计中,最为常用的为碳材料,例如活性碳、碳纳米管和石墨烯等都是超级电容器内常用的电极材料,主要是由于这些碳材料具有高比表面积,良好的导电性和良好的热稳定性等特性。
来源:新能源Leader ID:newenergy-Leader
碳纳米管CNT基柔性超级电容器
碳纳米管CNT具有高比表面积(1240-2220m2/g),超高的电子导电性(10,000-100,000S/cm)十分适合作为超级电容器的活性物质,配合柔性的结构设计,可以制备高性能柔性电容器。例如,Kang等人以打印纸作为支撑结构和隔膜,在其两侧分别涂布CNT,以离子液体基的凝胶作为电解液,获得的柔性超级电容器的能量密度最大可达41Wh/kg,最大功率密度可达164KW/kg。
石墨烯基柔性超级电容器
石墨烯是近年来新兴的一种超级碳材料,石墨烯仅由一层石墨碳原子构成,具有极高的导电性和比表面积(2630m2/g)。目前石墨烯的制备方法主要有氧化还原法,利用化学方法对石墨进行剥离,并进行还原,优点是能够进行大规模生产,缺点是产品中含有较多的官能团,影响产品的性能;机械剥离法,以机械的方法对石墨材料进行剥离,优点是产品纯度高,性能好,缺点是生产成本高,不适合规模生产。
目前在超级电容器上应用的主要是主要是化学法制备的氧化还原石墨烯,例如,Choi等人以全氟磺酸处理的还原氧化石墨烯作为电极,全氟磺酸作为电解质,制备的超级电容器具有极高的比电容(118.5F/g,1A/g),是纯氧化还原石墨烯电容的两倍左右。石墨烯的超级性能主要是得益于其单层或者少层石墨结构,但是石墨烯材料有再次堆叠的倾向,这将导致石墨烯材料的性能下降。Yang等人利用仿生方法开发的堆叠自抑制型石墨烯很好的克服了这一问题,以该材料制备的超级电容器比电容可以达到273.1F/g,能量密度达到150.9Wh/kg。
复合材料柔性超级电容器
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。
日前,内蒙古工业大学阿如罕教授课题组在《RareMetals》期刊上发表了题为“Mechanismresearchprogressontransitionmetalcompoundelectrodematerialsforsupercapacitors”的综述文章,分析总结过渡金属化合物用作超级电容器电极材料的研究进展。该研究得到国家自然科学基金青年科学基金项目、内蒙古自然
在双碳目标指引下新能源发展迅速,电力系统能源结构日趋复杂,负荷随机性波动频繁,加剧了电网频率波动。而国内电力系统的调频任务主要由发电机组承担,存在响应速度慢、控制精度低的问题。维持电网频率在合理范围内,实现负荷需求保持平衡,灵活调频显得十分必要。大唐鲁北公司2台330兆瓦机组大唐鲁北
北极星储能网获悉,2月2日消息,有投资者在互动平台向ST金时提问:请问公司投资的新能源超级电容用途广泛吗?公司回答表示: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,主要应用于国防军工、轨道交通、城市公交、起重机械势能回收、发电与智能电网、消费电子等领域。
北极星储能网获悉,1月30日,国家能源集团公布了新能源院1MW/5MIN超级电容器储能系统公开招标中标结果公告,南京南瑞继保工程技术有限公司中标该项目,报价706.2万元。根据招标文件,本超级电容器储能系统容量为≥1MW/5min,升压至站内现有的35kV间隔,最终接入已建110kV升压站。储能系统建设规模为≥1
北极星储能网获悉,1月25日国家能源集团发布新能源院1MW/5MIN超级电容器储能系统公开招标中标候选人公示。中标候选人情况如下:第一中标候选人:南京南瑞继保工程技术有限公司,报价706.2万元。第二中标候选人:煜邦智源科技(嘉兴)有限公司,报价634.015万元。本超级电容器储能系统容量为≥1MW/5min
1月18日获悉,山东淄博供电公司的储能式大电流短路冲击试验室顺利通过验收,标志着该公司成为国网山东省电力公司首家具备储能式大电流短路冲击试验检测能力的地市级供电公司。淄博供电公司于2019年开始试点建设储能式大电流短路冲击试验室,并先后完成两期实验室改造升级。该试验室配置的大容量储能式
北极星储能网获悉,12月6日,华电电力科学研究院2MW超级电容储能系统集成试制、2MW飞轮储能系统集成试制招标。项目地址位于浙江杭州,2MW超级电容储能系统集成试制要求投标人提供(2018年至投标截止日)超级电容储能项目业绩至少1项或锂电储能业绩3项;2MW飞轮储能系统集成试制要求投标人提供(2018年1
11月1日,广东能源集团20兆瓦新型储能系统示范项目(以下简称“新型储能系统示范项目”)并网投产,该项目是广东省首个“锂电+超级电容器”火储联合调频项目,已列入国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项。新型储能系统示范项目场址位于广东省珠海市,通过创新性采用“16MW/8MWh磷酸铁锂电
北极星储能网获悉,日前,力神电池所属天津力神超电科技有限公司完成新型超级电容器单体及其首个高电压模组产品研制。据悉,该产品采用国内领先的结构设计,稳定性高,同时整个装配生产过程采用全自动生产线,整条产线布置MES系统,对每道工序、每个产品实现全程可监控、追溯,有效保证生产产品质量及
近日,许继集团承接的华能集团福建罗源电厂超级电容混合储能辅助火电机组AGC调频示范项目全功率投运成功,标志着“超级电容混合储能辅助火电机组AGC调频技术研究及示范应用”项目成功实施,该项目也是国内首个大容量超级电容混合储能调频项目。许继为该项目提供了8套2.5MW储能调频PCS升压一体机系统和6
北极星储能网获悉,近日,江苏无锡太湖新城20千伏设备能源互联网改造工程项目超级电容储能系统成交候选人公示,中标候选人第一名为烯晶碳能电子科技无锡有限公司。据招标公告,该江苏无锡太湖新城20千伏设备能源互联网改造工程项目超级电容储能系统采购招标人为国电南瑞南京控制系统有限公司。本招标项
近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组(DNL21T3)研究员吴忠帅团队与中科院院士包信和团队合作开发出具有高能量密度、高柔性、高耐热性能的柔性平面钠离子微型超级电容器。微型化电化学储能器件已被广泛认为是柔性化、微型化、智能化集成电子产品的关键电源,如遥感器、微型机
合肥工业大学科研团队制备出一种高强度、自支撑、超薄透明的石墨烯薄膜,并将其组装为全固态柔性超级电容器,为下一代柔性电子器件的研发开辟了新路径。该校教授怀萍科研团队与中国科技大学、南京大学等合作,通过单分子原子力显微镜测量手段,在11种不同有机分子中发现了与氧化石墨烯之间的作用力最强
随着柔性、智能、便携、及可穿戴电子器件的出现和发展,传统的刚性块状电池显然难以满足需求,因此,基于凝胶电解质的柔性全固态能量储存器件引起了广泛关注。超级电容器具有功率密度大、充放电速度快、环境友好等优点,并能通过简单的方法组装成柔性全固态器件,近年来得到了迅速发展。在柔性全固态超
随着科学技术的进步,工业化和信息化的迅速发展,计算机、移动电话、照相机等电子产品已成为生活中的必需品。由台式机向笔记本电脑、座机向移动电话的转变,都表明人类对电子设备的要求已不仅仅局限在可使用,而是逐步向便携化迈进。这就要求电子设备的储能系统必须具备长时间的供电能力,才可使电子设
近年来,随着柔性化电子产品概念的不断提出,迫切需要开发与其高度兼容的具有高储能密度、柔性化、功能集成化的微型储能器件。为实现这一目标,中科院大连物化所研究团队在前期研究中将甲烷等离子体还原技术和光刻微加工技术相结合,成功制备出石墨烯基高功率平面微型超级电容器;采用层层自组装氧化石
11月15日,中科院大连化物所吴忠帅研究员带领二维材料与能源器件研究团队在柔性化、微型化石墨烯基超级电容器的研究方面取得新进展,成功获得了二维噻吩纳米片与石墨烯叠层结构复合薄膜,并应用于高性能、柔性化、微型化超级电容器。相关的研究成果发表在德国先进材料AdvancedMaterials杂志上。随着高
Sang-YoungLee是韩国蔚山国家科学技术研究所(UlsanNationalInstituteofScienceandTechnology,UNIST)的一位电池化学家。近五年来,他一直在从事柔性可打印电池的研究。在他看来,自从锂电池诞生后,电池的构造就一直没有真正改变过。在Lee的实验室长凳下面,放着一台普通的、有些破旧的喷墨式打印机。
近日,中国科学技术大学化学与材料科学学院教授马明明课题组设计了一种由导电聚苯胺和聚乙烯醇通过动态化学键交联形成的高强度超分子水凝胶,并将其作为电极材料制备了具有高比容量和稳定性的柔性全固态超级电容器。该成果在线发表在Angew.Chem.Int.Ed.(DOI:10.1002/anie.201603417)上。论文的第一作者
日前,中国科学院电工研究所马衍伟研究组制备出具有高面积比容量、优异充放电循环性能和柔性性能的新型固态柔性超级电容器。相关研究结果发表于国际材料学期刊《先进材料》(Adv.Mater,2015,doi:10.1002/adma.201503543),并已申请了国家发明专利。当前的固态柔性超级电容器大多是由两个自支撑的柔性
近日,来自MIT的科研人员研发出一种基于纳米线打造的新型柔性超级电容器,它可以说是健身追踪器和其他可穿戴设备的新一代理想能源。续航对于时下越来越流行的智能手表和健身追踪器来说尤为重要,但我们都知道,这些设备的个头一般不会很大,这也就意味着它们的电池容量不会太高。最好的办法就是使用小
日前,内蒙古工业大学阿如罕教授课题组在《RareMetals》期刊上发表了题为“Mechanismresearchprogressontransitionmetalcompoundelectrodematerialsforsupercapacitors”的综述文章,分析总结过渡金属化合物用作超级电容器电极材料的研究进展。该研究得到国家自然科学基金青年科学基金项目、内蒙古自然
近日,大连化物所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员和鲁文静副研究员团队在溴基液流电池电极研究方面取得新进展。研发团队通过在电极表面基于可逆的固态溴络合效应,同步提高了电极的固溴能力和催化活性,降低了溴基液流电池的自放电率,提高了电池功率密度和循环寿命。研究团队提出了一种向电极表
锂电池的性能和成本在很大程度上取决于其电极的制造工艺。锂电池在动力和储能领域的大规模应用,一直受限于电池储存能量、产品性能稳定和成本下降的约束。提升电池的储存能量实际也是降低单位产品的投入成本,目前正在通过上游正负极材料的创新在实现;同时在制造端新型干法电极技术的创新突破,在精简
今日,深圳市好风光氢能科技有限公司(以下简称“好风光氢能”)与深圳大学在深圳大学丽湖校区材料学院5楼会议室签署了“电解水析氢高效电极材料研发与产业化”合作协议,就绿氢装备核心技术研发与产业化等项目达成合作意向,探索建立长期校企“产学研用”合作机制,建立校企合作新典范。双方将围绕科
7月22日,云南大理永平县新能源电池先进电极材料项目的年产1万吨先进电极材料项目投产。新能源电池先进电极材料项目位于云南永平县博南工业(物流)园区,用地面积约100亩,总投资2.2亿元,通过高新科技深加工制备钠离子电池负极硬碳,将核桃壳高效利用,主要生产基于生物质核桃壳的新能源电池、超级电
北极星储能网获悉,9月5日,淮南市人民政府办公室发布关于印发淮南市“十四五”科技创新规划的通知。规划中提出,大力发展高容量长寿命三元正极材料、富锂锰基正极材料和硅碳复合负极材料等新型锂离子电池电极材料,电解液及固体电解质材料、燃料电池电解质与电极材料,高效电解制氢离子交换膜、储氢材
据日媒报道,日本东北大学讲师小林弘明等人的研究小组开发出了一种电极材料,该材料使用碳及氧等元素构成的“克酮酸”物质,不用稀有金属,理论蓄电容量是钴类正极材料的4倍左右。钴是发展战略性新兴产业的重要矿产资源,《全国矿产资源规划(2016—2020年)》将钴列为我国24种战略性矿产之一。同时,
北极星储能网获悉,2月7日,安康市科技局发布安康市“十四五”科技创新发展规划[2021—2025年],规划中提出开展高温高浓度全钒液流电池电解液技术、高功率密度全钒液流电池电堆制造技术、电池组模块系统集成及制造技术、MW以上级液流电池储能系统并网运行和智能控制技术、百兆瓦级全钒液流电池连续化生
充电9分钟可恢复约80%的电量、2000次循环后仍可保持90%的容量……中国科学技术大学教授季恒星研究组与合作者全新设计的新型锂离子电池电极材料——黑磷复合材料,使兼具高容量、快速充电能力且长寿命的锂电池成为可能。该成果10月9日发表在《科学》。随着环保意识深入人心,电动汽车愈发受到市场青睐,
近日,中国科学技术大学季恒星教授研究组与合作者们,在新型锂电池电极材料研究方面取得重大突破——全新设计的黑磷复合材料使兼具高容量、快速充电且长寿命的锂离子电池成为可能,该成果已在《科学》杂志发表。该研究成果也有望解决目前电动汽车充电时间较长的难题。电极材料决定充电速度据季教授介绍
锂离子电池和超级电容器是储能原理不同、各有特点的两类代表性储能器件。锂电池能量密度高(~250Whkg-1),但功率密度偏低(<1kWkg-1),而超级电容器功率密度高(~15kWkg-1)但能量密度过低(<20Whkg-1)。超越上述两类储能器件的储能极限,发展兼具高能量密度和高功率密度储能器件的新型电极材料,
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!