20伏高电压型碳纳米管超级电容器的研制

通过催化裂解法制备了碳纳米管并进一步制备了碳纳米管膜片式电极.基于该种材料的超级电容器电极比容量达到42F/g并表现出良好的大电流放电特性.本文采用多种研究方法对基于该种材料的双电层电容器的电化学特性进行了详细的研究.本文还开发了全新的超级电容器组装工艺,采用该工艺组装的碳纳米管超级电容器工作电压可以达到20V并具有良好的容量特性和阻抗特性.     

最小的大容量电容器——Evans混合电容器

介绍了一种由钽阳极、Ta2O5介质、液体电解质和RuO2阴极组成的高能量密度电容器——Evans混合电容器 (Evans Hybrid capacitors)。它具有与电化学电容器相当的能量密度和比电解电容器更完善的交流特性。单元工作电压达215 V。目前已实现了用改进封装技术将若干个该类电容器并联封装在同一外壳内。给出了50 V,18 mF混合电容的性能数据。     

低阻抗聚苯胺铝电解电容器的研究

采用化学氧化法合成可溶性导电聚苯胺,作为电容器的阴极而取代传统的工作电解液阴极,研制了一种新型导电高分子固体铝电解电容器。其额定工作电压DC6.3V,标称电容量1000μF,tgδ≤0.036(100Hz,+20℃),漏电流IL≤20μA。此种电容器频率-阻抗特性优良,阻抗极低Z≤0.015?(100kHz,+20℃),并具有良好的温度特性和自愈特性。     

锂盐/活性炭混合电极电池—电容器研究

以嵌锂过渡金属氧化物(锂盐)和双电层储能材料活性炭(AC)为电极活性物质,制备LiMn_2O_4-AC||AC、LiFePO_4-AC||AC、LiMn_2O_4-AC|Li_4Ti_5O_(12)-AC、LiFePO_4-AC||Li_4Ti_5O_(12)-AC电池-电容器。通过恒电流充放电、循环伏安以及交流阻抗等对其电化学性能进行研究。结果显示:电池-电容器在低工作电压段,电荷主要以双电层储能形式存储于活性炭电极;在高工作电压段电荷主要以锂离子插嵌-脱嵌形式存储于嵌锂过渡金属氧化物。锂盐和AC结合可以有效提高电池-电容器的工作电压、能量密度,同时又具有较好的功率特性。其中LiFePO_4-AC|Li_4Ti_5O_(12)-AC具有较好的综合电化学性能,当电压为3.2 V时,能量密度为124.6 Wh·kg~(–1),功率密度为461.7 W·kg~(–1),内阻为2.2?,充放电效率为93.1%。     

导电高分子固体铝电解电容器的研究

研制了一种被称为导电高分子固体铝电解电容器的新型电子元件。由于用化学聚合方法在电容器介质膜Al2O3表面形成导电聚吡咯(Polypyrrole)膜,作为电容器的阴极而取代传统的工作电解液阴极,因此新型电容器具有可靠性高,高频低阻抗,易于片式化等优点。研制的电容器的性能指标为:额定工作电压DC 6.3~16 V, 电容量范围2.2~33 mF,损耗角正切tgd≤0.06(120 Hz,+20℃),漏电流IL≤0.04 CV (或3 mA取大值),并具有良好的温度特性和频率阻抗特性。     

关于多层陶瓷电容器低压失效问题

<正> 一个多层陶瓷电容器在其额定工作电压下能够正常工作,但在1～5 V的低压时则有可能失效。电容器低压失效有低压低阻抗模式和低压高阻抗模式二种。两种失效模式     

5V型活性炭基超电容器的研制

详细探讨了活性炭基超电容器的电化学特性。直流充放电、循环伏安以及交流阻抗等实验显示了采用二次刻蚀方法制备的活性炭材料具有良好的容量性能和功率特性,活性物质的比容量为173.2 F/g,在大功率充放电条件下以活性物质为电极的电容器的比能量大于5.0 Wh / kg。采用新型工艺开发的 5 V小型电容器电容量达到3 F以上且电容器电阻低于120 mΩ,具有良好的电化学特性。     

室温熔盐在碳纳米管电化学电容器中的应用

将碳纳米管制成薄膜电极,以二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂(LiTFSI)-1,3-氮氧杂环戊-2-酮(OZO)室温熔盐为电解液,装配成模拟电容器。测试结果表明,比电容为20.5F/g,工作电压可达2.0V以上,循环充放电500次后容量损失小于5%。室温熔盐在碳纳米管电化学电容器中表现出良好的电化学兼容性,具有良好的热稳定性,是超级电容器非常有前景的新型电解液。     

双电层电容器及其复合电源系统的研制

碳基双电层电容器作为一种新一代储能系统具有广泛的应用.直流充放电、循环伏安特性以及交流阻抗等实验显示了本实验室制备的活性炭材料组装的电容器具有良好的电化学性能,比容量为173.2F/g,在大功率充放电条件下的活性物质的能量密度大于5.0Wh/kg,同时具有10⁵以上的循环寿命.由双电层电容器与镍氢电池组成的复合电源系统具有优良的脉冲充放电特性,在GSM、CDMA移动通讯系统以及电动车电源等领域具有广泛的用途.     

超级电容器用LiBOB电解质电化学性能的研究

以草酸、硼酸及氢氧化锂为原料,通过水相中发生酯化反应和在乙腈中进行中和反应结合的方法合成LiBOB(双草酸硼酸锂)。通过电导率、循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等电化学性能测试方法,探索溶剂组成、LiBOB浓度及商业主流电解质盐Et_4NBF_4添加量对LiBOB电解液电化学性能的影响。以LiBOB电解质盐不同溶剂组成的电解液组装的模拟碳超级电容器,工作电压范围在0~2.7 V,循环伏安曲线出现了类矩形的特征;充放电可逆性及电化学循环稳定性良好。LiBOB-Et_4NBF_4工作电解液的电导率最优可达12.5×10~(–3) S/cm。     

一种基于超级电容器储能的光伏控制器的实现

近年来,由于能源和环境问题,太阳能的利用得到了快速的发展。超级电容器也是近几年来发展起来的一种专门用于储能的特殊电容器,相对于普通蓄电池和电容器,有其独特的优势。基于超级电容器设计,此控制器运用单片机软件实现了最大功率跟踪控制,并具有防反充,防过充以及防止过放的功能。实验结果证明控制器达到了最大功率跟踪的功能。     

悬臂梁式压电发电机自主控制快速充电电路设计

针对悬臂梁式压电发电机为储能电路充电速度慢的问题,提出了一种自主控制快速充电思想。通过分析悬臂梁式压电发电机以超级电容器为负载时的输出特性,采用MATLAB/Simulink仿真得出超级电容器充电最快的时段,设计出以微功耗单片机ATmega168为控制核心的自主控制快速充电电路。实验证明,该电路充电储能比传统的快3倍以上,实现了微型发电机应用中快速充电和自主控制功能,满足了连续振动中微功耗电子器件、传感器及间歇式大功耗电路的要求。     

双电层超级电容器的矩阵式模型研究

为了精确表征双电层超级电容器在静态储能过程中的电荷分布情况及其时间常数,根据电磁场理论建立了一种矩阵式系数的数学模型.所建立的模型以四阶矩阵中的元素来描述双电层电容量与其上电压、电荷的关系,并且各元素值只与电极材料有关.该建模方法所需参数少,同时从原理上揭示了双电层超级电容器独特的储电机理和自放电特性,从根本上解释了在...     

压电-电磁复合式俘能器设计及能量收集测试

设计了一种压电-电磁复合式俘能器,利用机电耦合状态方程推导了输出功率表达式。应用试验测试对比分析了压电式、电磁式、复合式俘能器的输出特性,结果表明,复合式俘能器的3dB带宽比压电式、电磁式俘能器分别增大了67%、25%,最大功率提高了38%、118%。设计了压电-电磁复合式俘能器能量收集电路,分别利用LTC3588、LTC3108芯片收集压电俘能单元、电磁俘能单元输出的电能,并用超级电容存储。分别应用3种俘能器进行超级电容充电测试,结果表明,复合式俘能器的充电时间比压电式、电磁式俘能器分别减少了29%和52%。     

超级电容器在汽车启动中的应用

根据超级电容器的结构特性,介绍在汽车启动过程中如何利用超级电容器减小对车内其他电子设备的干扰,改善汽车的启动性能,延长蓄电池使用寿命.     

超级电容吸收再生电能和抵御供电断续的试验研究

在某些恶劣电网环境下运行的变频传动系统,可以利用超级电容(SC)优异的充放电性能,既吸收利用传动系统产生的大量再生电能,又维持其在电压暂降、供电中断时平稳运行,一举两得。笔者给出了简单实用的控制策略,经仿真和试用证明是行之有效的。     

一种串联超级电容器组的均压电路设计

针对超级电容器在串联使用过程中存在电压不均衡问题,提出了一种基于超级电容器串并联切换的均压电路。该电路仅由超级电容器和开关管构成,无需电压检测系统和复杂的控制系统,通过两组开关的开与断将电压不均衡降到最低。详细分析了该均压电路的工作原理,并采用6支额定电压为3V的超级电容器串并联构成储能系统进行仿真和实验。结果表明储能系统在均压电路工作时储能效率提高了23%,验证了该均压电路的可行性。     

一种基于混合滤波器组的高速高分辨率ADC系统研究

本文是关于基于混合滤波器组的模/数转换系统系列文章的第一篇.首先阐明了基于混合滤波器组的模/数转换系统的原理.然后基于z-s变换和IFFT实现了混合滤波器组的模/数转换系统的设计,设计的混合滤波器组具有的-75dB的混叠误差.最后,首次从理论上证明了时间并行交替式模/数转换系统是混合滤波器组的模/数转换系统的特例的重要结论.     

单双钥混合体制的选择密文安全性

该文主要讨论单双钥混合体制的选择密文安全性IND-CCA的定义和相关结论。在对两种不同用途的单双钥混合体制及其安全性的研究之后发现它们的IND-CCA定义中允许敌手访问的预言机不同,我们将其统一为:对只能询问混合体制整体解密机的敌手的安全性,从而统一了混合体制的安全结论,为正确使用混合体制提供了依据。我们提出了一种混合体制:REACT+,并证明了其IND-CCA安全性。     

用于智能功率集成电路中的LDMOS/LIGBT混合结构

本文提出了一种新型的LDMOS/LIGBT混合结构.它兼具LIGBT的驱动能力强和LDMOS的速度快的特点,并且衬底电流小,能很好的抗闭锁.利用此结构可在很宽的电压范围内得到一稳定的输出信号.数值模拟和实验表明此结构对实现智能功率集成电路中的高、低压端信号传输具有突出的优点.