掺CeO2纳米MnO2非对称超级电容器的研究

采用化学共沉淀法制备出超级电容器用掺CeO2的MnO2电极材料,通过XRD、SEM对样品进行了表征,研究了掺杂量对MnO2电极稳定性能的影响。结果表明,产物主相为α-MnO2,粒度分布较均匀,在50～100nm;在6mol/L的KOH电解液中,该掺杂MnO2电极材料具有优良的电容行为和循环稳定性能。当掺CeO2量为10%(与MnO2的质量比)时,在电流密度为250mA/g时,比电容量达257.68F/g;循环500次,容量仅衰减1.18%。     

万法级MnO2/C超级电容器的组装及性能研究

采用固相法制备了MnO2,并对其结构进行表征。以所制备的MnO2作为电极活性物质,组装成超级电容器,对其电化学性质进行研究,结果表明,所组装超级电容器的等效串联电阻为1.875m?,功率密度为192W/kg,能量密度为2.306W·h/kg,电容器的充电电容为11671.4F,放电电容为11534.3F,充放电效率为98.8%,经多次循环后电容器性能良好。     

超级电容器新型复合电极材料MnO_2/活性MCMB的研究

以Mn(NO3)2、活性中间相碳微球(活性MCMB)为原料,采用KBrO3氧化法,成功制备了MnO2/活性MCMB新型复合电极材料;以该材料制成电极,并以质量分数为30%的KOH溶液为电解液,组装成扣式电容器。通过XRD和SEM分析了MCMB,活性MCMB及MnO2/活性MCMB的晶相结构和表面形态;采用循环伏安、交流阻抗和恒流充放电法研究了电容器的电容性能。结果表明:以MnO2/活性MCMB复合电极制成的电容器电容性能优良。在0.5A/g电流密度下,其充放电曲线表现出典型的电容行为,初始比容量高达403.5F/g,相应能量密度为12.5Wh/kg;其循环伏安曲线关于零电流线对称,呈现为较规则的矩形;其等效串联电阻约为0.7Ω。     

电容器

0622723 NiO/AC非对称超级电容器的研究[刊,中]/庄凯//西华大学学报(自然科学版)．—2006,26(1)．—6-7,13 (G)通过热处理球形Ni(OH)_2得到NiO粉末,将其作为正极与活性炭(AC)负极组装成非对称超级电容器,用恒流充放电测试分析了超级电容器的电容特性。讨论了正负极活性物质比例、充放电电流和热处理时间对超级电容器比电容量、内阻的影响。结果表明：正负极活性物质比为1：3,工作电流密度为200mA/g,当Ni (OH)_2的热处理时间为2h,充电电压为1．3V时,超级电容器的双电极比电容量可达7．15F/g。参9 0622724一种新颖的串联超级电容器组的电压均衡方法[刊,     

NiO制备工艺对超电容器比电容的影响

以硝酸镍为原料,采用sol-gel法制备Ni(OH)2,在不同温度下,用真空烧结炉和管式电阻炉对其热处理后得到NiO,与活性炭电极组成非对称超级电容器研究了NiO制备工艺对超电容器比电容影响。结果表明:Ni(OH)2经真空烧结炉处理所得NiO的比电容均高于管式电阻炉处理,在260℃保温时间为1 h真空度为0.5 Pa时比电容达最大481.15 F/g。     

Sb掺杂SnO2修饰双电层电容活性炭电极的研究

应用sol-gel浸渍与热处理工艺相结合,在活性炭表面包覆Sb掺杂的SnO2薄膜对电极进行修饰,构成AC-SnO2/KOH/AC-SnO2双电层电容器,测试结果表明,400 mA/g电流密度条件下,修饰后的双电层电容器在0.001～1.5 V相对较高电压区间的放电容量,比AC/KOH/AC双电层电容器在0.001～1.0 V电压区间高36%,但AC-SnO2的单电极比电容仅为AC单电极比电容的91.9%;当电流密度大于400 mA/g,两种电极的大电流性能相当。     

基于脉冲电沉积法制备RuO2材料及其超级电容器性能

RuO₂作为一种比较优秀的电极材料,在超级电容器中具有较大应用,但RuO₂电容性能受限于颗粒粒径大小以及分散性。为解决RuO₂颗粒容易团聚和分散性较差的问题,以RuCl₃·nH₂O为前驱体,采用新型脉冲电沉积法在泡沫Ni上电沉积RuO₂作为超级电容器的电极材料。并使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及电化学工作站表征材料的表面微观形貌、物相组成和电化学性能。结果表明：分别电沉积15 min和30 min, RuO₂在Ni上生长为一层50 nm和150 nm厚度均匀的薄膜;电化学性能测试表明其内阻较低以及充放电时间较长;电沉积15 min的P15样品在20 mV/s扫描速率下具有576 F/g的比电容,在1 A/g电流密度下具有400 F/g的比电容。因此,脉冲电沉积法制备的RuO₂材料具有比较优异的性能,在超级电容器的电极材料制备中具有一定的应用前景。     

超级电容器用竹炭的制备及其电容性能

以竹材为原料,在高温Ar保护下制备了高比表面积超级电容器用竹炭材料。用XRD和SEM对所制竹炭进行了物相分析和形貌观察;用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗谱研究了炭化温度对所制超级电容器性能的影响。结果表明:所得竹炭为无定形结构,随着炭化温度的升高,竹炭中石墨微晶向有序态结构发展。炭化温度为500℃时,制备的竹炭电性能最佳。在125mA/g电流密度下的首次放电比电容为226F/g;即使在500mA/g的大电流密度下,其放电比电容仍高达184F/g,第1000次循环时其放电比电容为138F/g,每次循环电容衰减仅为0.046F/g。     

静电纺丝PANI/CNT/PEO超级电容器电极的性能研究

采用静电纺丝制备高性能、薄膜纤维结构电极的超级电容器。制备了均匀对称的三明治式固态超级电容器,其电极为静电纺丝制备的聚苯胺、多壁碳纳米管、聚氧化乙烯薄膜结构,电解质为聚乙烯醇和硫酸。研究了静电纺丝参数对纤维直径的影响,通过改变纺丝距离和溶液流量可以获得微孔薄膜纤维电极。当纺丝距离从80 mm提高到140 mm,纤维的平均直径从3.22μm降低到1.40μm,相对应电极的比电容从70 F/g上升到95 F/g。用这种纤维结构电极制备的超级电容器表现出很好的循环稳定性,用平均纤维直径1.40μm的电极制作的超级电容器在1 000次充放电之后比电容仍能保持90%。     

Co3O4@NC的制备及其电化学性能

过渡金属氧化物是一种超级电容器电极材料。采用共沉淀法制备了立方体Co类普鲁士蓝(Co-PBA)纳米材料,先将Co-PBA在氮气中进行退火,PBA衍生为掺氮的碳纳米盒,得到产物Co@NC,再在空气中250℃下退火,得到Co₃O₄@NC纳米复合材料。Co-PBA材料的微观结构为盒状并均匀分布,平均尺寸约为500 nm。在三电极体系下测试其电化学性能,循环伏安(CV)测试结果显示在不同电流密度下曲线具有相似的形状,拥有良好的对称性,说明该材料制备的电极在充放电时的可逆性较好。Co₃O₄@NC复合材料在电流密度1 A/g时的比电容为1 000.02 F/g,在电流密度5 A/g下充放电2 500次后电容保持率为97.29%,保持了良好的循环稳定性。实验结果表明,Co₃O₄@NC复合材料是一种很有前途的超级电容器电极材料。     

钴酸锰/泡沫镍复合电极材料的制备及其电化学性能研究

利用两步法成功制备出两种MnCo_2O_4纳米等级结构材料,研究了其电化学性能。结果证实得到的纳米片为MnCo_2O_4纳米等级结构,并均匀生长在泡沫镍基底上,电化学性质测试表明,这种纳米片/泡沫镍复合电极表现出优异的电化学性质。这种优异的性质与介孔的Mn Co2O4纳米片这一新颖的结构有密切的关系,5 A/g时的比电容值高达475 F/g。MnCo_2O_4/泡沫镍复合材料是一种非常有潜力的超级电容电极材料,MnCo_2O_4纳米材料结构和形貌对超级电容器电极材料的电化学性质有较大的影响。     

(CoFe)Se2@NC超级电容器电极材料的制备及其电化学性能

金属-有机框架(MOF)衍生的过渡金属硒化物和多孔碳纳米复合材料具有巨大的储能优势,是应用于电化学储能的优良电极材料。采用共沉淀法制备CoFe类普鲁士蓝(CoFe-PBA)纳米立方,并通过静电组装在CoFe-PBA上包覆聚吡咯(PPy)得到CoFe-PBA@PPy;通过在400℃氮气中退火并硒化成功制备了氮掺杂的碳(NC)包覆(CoFe)Se₂的(CoFe)Se₂@NC纳米复合材料,并对其结构和形貌进行了表征。以(CoFe)Se₂@NC为电极制备了超级电容器,测试了其电化学性能,结果表明,在电流密度1 A/g时超级电容器的比电容达到1047.9 F/g,在电流密度5 A/g下1000次循环后具有良好的循环稳定性和96.55%的比电容保持率。由于其性能优越、无毒、成本低和易于制备,未来(CoFe)Se₂@NC纳米复合材料在超级电容器中具有非常大的应用潜力。     

氮化钒在超级电容器中的应用进展

超级电容器具有高比电容、长循环寿命和快速充放电的特点,其在能量的储存和转换方面展现了极高的应用价值。许多研究致力于通过改进电容器电极材料和改变电极结构来进一步提高其性能。研究发现,纳米氮化钒(VN)具有比贵金属氧化物更高的理论比电容,并且具备更优异的化学稳定性和良好的导电性。由此,VN作为超级电容器电极材料的研究受到了广泛的关注。本文首先简述了超级电容器的分类;接着,着重从合成工艺、颗粒形貌和电极性能三个方面综述了近年来超级电容器氮化钒电极材料的研究进展,最后对氮化钒电极材料的发展趋势进行了展望。     

活性炭前处理对双电层电容器性能的影响

制备了沥青焦基活性炭双电层电容器用电极材料,将其分别经水洗、酸洗以及超音速气流粉碎处理。在1 mol/L(C2H5)4NBF4/碳酸丙烯酯电解液体系中进行电化学测试,对比评价了各活性炭前处理方法对电容器电化学性能的影响。结果表明,酸洗后活性炭电极比电容提高7%达到163 F/g,高功率放电性能明显改善,当电流密度由70 mA/g增加到1 A/g时,其电极比电容保持率为88%;活性炭进行超细粉碎后不利于电化学性能的提高。     

碳纳米管作为超大容量离子电容器电极的研究

本文采用碳纳米管作为超大容量离子电容器的电极材料,研究了硝酸改性处理、粘结剂对电极的电容器性能的影响,探讨了其电容的形成机理.当用硝酸改性处理的碳纳米管作电极,用30%(wt)的H₂SO₄作电解质溶液时,所得超大容量离子电容器不仅能形成双电层电容,也能形成赝电容,从而得到了69F/g的比电容;同时碳纳米管电极超大容量离子电容器具有良好的频率响应特性.     

基于聚酯纤维制备纤维状柔性超级电容器

将碳纳米管(CNT)和聚吡咯纳米线(NPPy)通过超声附着到纺织纤维——聚酯纤维上,制备了CNT/NPPy/聚酯纤维复合柔性电极和全固态纤维状柔性超级电容器。通过扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱和拉曼光谱对复合电极的形貌和结构进行表征,通过循环伏安法和充放电测试等研究了超级电容器的电化学性能。充放电测试结果表明所制备的纤维状柔性超级电容器具有较高的比容量,其表面积比容量为6.34×10–3 F/cm~2,长度比电容为0.36×10–3F/cm(充放电电流密度:1.7×10–6A/cm~2)。且其循环800圈后,电容只下降33%,当弯曲500次后,该超级电容器的电容量保持率为76%,显示出了良好的柔性和弯曲稳定性。该柔性纤维状超级电容器的制备方法步骤简单,成本低廉,所制备的柔性纤维状超级电容器可纺织到衣服面料或其他纺织品中,在便携式和可穿戴电子产品中具有潜在应用前景。     

模板法制备超级电容器活性炭电极材料

以硅溶胶为模板剂,酚醛树脂为炭源,采用模板法制备了超级电容器活性炭电极材料。利用SEM和BET对实验制备的活性炭进行了分析和表征。以实验研制的活性炭为电极材料,通过循环伏安和恒流充放电测试对其电容性能进行了研究。结果表明:实验研制的活性炭的比表面积为1840m2/g,在7.5×10–3A/cm2的电流密度下,其比容达到290F/g。     

技术动态

超级电容器性能由碳电极材料结构决定 法国研究人员日前报告说，用来制造超级电容器电极的碳材料结构越不规则，超级电容器的电容就越大，对高压的承受能力也越强。     

一种基于静电纺丝技术线状超级电容器的制备

为满足轻薄化、柔性化和可穿戴化电子产品对柔性储能器件的需求，运用静电纺丝技术与滚筒接收方法得到PAN/MnCl2复合纳米纤维膜，再经特定装置加捻、预氧化、碳化生成复合碳纳米纤维束CNFs/MnO2，利用恒电位沉积方法在其表面形成一层聚苯胺PANI，制备了以CNFs/MnO2/PANI为电极材料的线状超级电容器，搭建三电极测试体系平台，运用恒流充放电、循环伏安法测试，数据显示本方法制备的超级电容器比容量可达到 142.31Ｆ/ｇ，且具有一定的柔韧性和循环性。     

FeCo2S4/Ni(OH)2的合成及超电容性能研究

将多组分活性材料组合成新的结构用作电极材料是提高超级电容器性能的一种有效措施。采用典型的两步水热法与电沉积法制备了FeCo2S4/Ni(OH)2复合纳米材料,并表征其物理及电化学性能。结果表明,FeCo2S4纳米花被电沉积上的Ni(OH)2纳米片包围,形成三维互连网状结构,有利于电极材料与电解液的充分接触。所得的FeCo2S4/Ni(OH)2复合电极材料显示出极高的比电容(当电流密度为1 A·g^-1时,比电容达1588.2 F·g^-1)、优异的倍率性能及循环稳定性。此外,以FeCo2S4/Ni(OH)2为正极、活性炭为负极组装了非对称超级电容器。结果显示,非对称超级电容器具有高能量密度及良好的循环稳定性。