柔性纤维结构超级电容器研究进展

为了提高电源器件与人体高曲率表面的适配性，电源器件突破平板结构的限制，衍生出了柔性纤维结构。柔性纤维超级电容器具有高功率密度、超长循环寿命和柔性舒适等特点有望成为最具前景的柔性可穿戴电源之一。因此，本文主要介绍了碳材料、过渡金属氧化物以及复合材料三种功能材料对柔性纤维超级电容器结构和性能的影响。每种材料凭借自身独特的性质在柔性纤维超级电容器器件中发挥着重要作用，并助力可穿戴电源器件的发展。     

三维碗状结构CoS2/C复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

以二氧化硅为硬模板,采用碳化和硫化工艺制备出具有三维碗状结构的CoS_2/C复合材料.利用XRD,Raman和XPS研究了所制备材料的相组成,晶体结构,元素组成和价态.利用SEM和TEM对其微观形貌进行了表征,并采用电化学工作站分析了CoS_2/C作为超级电容器电极材料的电化学性能.结果表明:三维碗状结构CoS_2/C复合材料具有优良的电化学性能,在1 A/g的电流密度下比容量可以达到466 F/g.将CoS_2/C和N-rGO分别作为正极和负极组装的水系非对称超级电容器器件的电压窗口可以拓宽到1.6 V.该器件在0.5 A/g的电流密度下能量密度可以达到13.6 wh/kg,功率密度达到374.5 w/kg.在3 A/g的电流密度下经过5000次循环充放电后容量保持率达到了87%.     

原纤化天丝纤维纸基复合材料的制备及其电气性能的研究

天丝纤维作为一种可再生纤维,具有多重原纤结构的特点,通过原纤化处理制备的微纳米级别的天丝纤维可广泛应用于超级电容器、电池隔膜等材料领域。本文选取高度原纤化的天丝纤维,探讨了天丝纤维纸基复合材料结构对其介电常数及击穿电压的影响规律。结果表明,天丝纤维纸基复合材料的相对介电常数实测值与按照体积比经验理论公式模拟计算值有较好对应性;采用具有微纳米直径的天丝纤维制备的定量40 g/m~2的电解电容器纸,压光后介电强度可达到18.27 kV/mm;参考复合介质串联电容模型,可根据单层纸参数计算双层天丝纤维纸基复合材料的击穿电压,从而指导双层电容器隔膜的结构配方设计。     

钴镍硫化物及复合材料的制备及其性能的研究

使用L-半胱氨酸这种天然氨基酸辅助水热合成了直接在泡沫镍上生长的NiCo_2S_4(NCS),与氧化石墨烯(RGO)复合后发现NCS的比电容和循环性能有明显提高。之后又比较了RGO的浓度对NCS性能的影响,采用X射线衍射(XRD)对样品的结构进行表征,并通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电研究了NCS的电化学性能。发现当复合RGO的浓度为1 g/L时电极材料的电化学性能最佳。在1 A/g时其比电容为1 467 F/g,在经过3 000次循环以后,容量保持率高达80%。     

变电站并联电容器组故障分析及技术改进措施

对一起电容器损坏事故进行分析，认为谐波是电容器损坏的主要原因，通过建立模型、理论计算分析了3次、5次谐波对电容器运行的影响，指出系统非对称运行时3次谐波可能导致系统发生3次谐波谐振，无功补偿装置阻抗值配置不合理将会导致电容器发生损坏。通过理论计算，提出将电抗器电抗率由6%提高到15%的技术改进措施。     

铝电解用阳极导杆强化元素的选择

研究了在工业纯铝中添加铁、镁、硼元素对铝电解用阳极导杆的导电性、抗拉强度、硬度的影响。结果表明:铝液中加入0.2%～0.3%的Fe元素,0.7%～0.8%的Mg元素,以及0.03%～0.05%的B元素能够有效提高阳极导杆的表面硬度和抗拉强度,但导电率略有下降。综合评价,该研究对电解铝企业节能降耗有积极作用。