Applications of supercapacitors

与传统二次电池相比,超级电容器因其具有寿命长、功率密度大等特点,能够满足电动汽车、电子存储设备、家用电气、航天航空设备等一些应用领域对高功率储能装置的需求,因此自其问世以来,这种储能器件的应用便急速扩展。本文对双电层电容器和混合型超级电容器进行了简单介绍,并对其应用进行综述。     

MXenes胶体氧化的调控策略及其对超级电容器性能的影响

超级电容器作为能量存储器件,因具有较快的充放电速率、较高的功率密度和长的循环寿命等特点被广泛研究。MXenes因具有高电导率、高电化学活性、易成膜和亲水性等特点而被广泛应用在超级电容器领域,并展示了出色的储能性能。然而其面临着环境敏感、易氧化降解等严峻挑战,生成几乎没有电容量贡献的Ti O₂等产物,严重阻碍了MXenes基超级电容器的发展。探索MXenes胶体稳定性的优化策略,并实现其稳定性的选择性调控,对提升MXenes在超级电容器及其他不同应用场合的性能具有重要的现实意义。为此本文简要总结了抑制MXenes氧化的策略,提出了稳定性选择性调控的总体方案,探讨了选择性调控对超级电容器性能的影响机制,为制备高性能MXenes基超级电容器提供思路。     

超级电容器储能技术及其应用

超级电容器是近年发展起来的一种新型储能元件,具有功率密度高、寿命长、无需维护及充放电迅速等特性。叙述了超级电容器的分类、储能原理和性能特点,介绍了超级电容器目前的应用领域及应用中需要关注的问题。     

Research progress of the electrode materials for electrochemical capacitors

超级电容器是一种利用界面双电层储能或在电极材料表面及近表面发生快速可逆氧化还原反应而储能的装置,因其高比功率和长循环寿命等特点而具有广阔的应用前景,高性能电极材料是当前超级电容器研究的重点.本文简单介绍了超级电容器电极材料的分类,并对碳素材料,过渡金属氧化物,导电聚合物等三类超级电容器电极材料及其复合材料的研究进展进行了简单论述.     

非对称超级电容器负极材料研究进展

超级电容器作为一种新型储能器件受到了全球的广泛关注,其中非对称超级电容器比对称超级电容器具有更大的能量密度。然而近年来,研究的重点主要集中于非对称超级电容器的正极材料,相比而言,其负极材料的发展较为缓慢,影响了整个非对称超级电容器器件的性能发挥。本文介绍了近年来非对称超级电容器负极材料的研究进展,主要分为碳材料电极、金属氧化物电极、金属氮化物电极以及金属硫化物电极。我们也对基于这些负极材料组装的非对称超级电容器器件进行了介绍。最后,我们提出了非对称超级电容器未来的发展趋势以及所面临的挑战。     

极端环境下超级电容器聚合物电解质的研究进展

超级电容器具有高功率密度、快充放电速率和长循环寿命等优点而备受关注。近年来,随着科学技术的发展,超级电容器的应用场景不断拓宽,超级电容器从可再生能源大规模发电并网、轨道交通等常规领域向着新一代精密电子设备和高精尖军用武器装备等极端工况领域发展。然而,高/低温、高拉伸/压缩等极端工况对超级电容器结构和组成提出了新的挑战和要求。其中,电解质是影响超级电容器的性能、寿命和安全的关键组成之一。聚合物电解质由于具有质量轻、机械稳定性强、柔韧性和安全性高及界面接触良好等特点,为设计构筑新一代高安全性和高柔韧性超级电容器提供了新的可能。本文介绍超级电容器的分类、组成及特点,从高/低温、高拉伸/压缩、高/低湿度角度,重点梳理了极端环境下超级电容器聚合物电解质的研究进展。最后,分析和讨论了超级电容器碳电极及聚合物电解质在极端条件下所面临的挑战和未来的发展方向,为高性能超级电容器的设计和构筑提供可借鉴的新思路。     

超级电容器在电动车上的应用

超级电容器电动车以其优异的性能、低成本以及零排放建立了全新的交通运输电动车的设计思想.综述了超级电容器的基本原理和特点,介绍了超级电容器在纯电动车与混合动力车上的应用及发展.     

生物炭应用于超级电容器电极的研究进展

生物质资源储量丰富,可通过热化学等方法转化制备性能优良的生物炭。生物炭材料具有较大的比表面积、较高的孔隙率、丰富多样的孔道结构以及优良的导电率,将其作为超级电容器电极材料有利于提高双电层超级电容器的电化学性能,应用前景良好。通过介绍两种超级电容器工作原理,总结了生物炭作为电极材料的制备和改性方法,论述了生物炭的比表面积、孔道结构和表面官能团对双电层超级电容器电化学性能的影响,综述了近几年生物炭的制备方法和改性工艺对炭材料电极的电化学性能影响。可为生物炭材料在储能领域应用发展提供参考。     

尖晶石结构NiCo_2O_4材料在超级电容器中的应用进展

尖晶石结构Ni Co2O4材料以其优异的电化学性能,成为具有很好应用前景的超级电容器电极材料,近年来受到广泛关注。本文主要对Ni Co2O4材料在超级电容器中的研究应用现状进行了详细的综述,重点介绍了Ni Co2O4材料的结构、制备方法和改性方法,并且对其未来研究方向和应用前景进行了展望。     

Progress in graphene based supercapacitors

超级电容器是最具应用前景的电化学储能技术之一.目前,超级电容器的研究重点是提高能量密度和功率密度,发展具有高比表面积,电导率和结构稳定性的电极材料是关键.石墨烯因具有比表面积大,电子导电性高,力学性能好的特点而成为理想的电容材料,但石墨烯的理论容量不高,在石墨烯基电极制备过程中容易发生堆叠现象,导致材料比表面积和离子电导率下降.因此,发展合适的制备方法,对石墨烯进行修饰或与其他材料形成复合电极材料是一种有效解决途径.本文对石墨烯基电极及其在双电层电容器,法拉第准电容器和混合型超级电容器中的应用的研究进展进行归纳,重点介绍了石墨烯凝胶薄膜电极的制备过程,以促进石墨烯基电极在超级电容器构筑中应用.     

国际储能产业政策及我国储能产业发展分析

本文首先简要介绍了储能产业国内外的发展现状,然后详细解读了国际上主要发达国家的储能产业政策,分析其对储能技术和产业发展的具体作用,最后给出了我国储能产业发展的对策分析和政策建议,包括法律法规规划、监督管理审查机制、财税激励政策、技术研发、人才培养等。     

Recent progress in the application of carbon materials to supercapacitors and lead-carbon batteries

新型炭材料是电化学储能领域中非常重要的一类储能材料,目前广泛应用于各种电化学储能器件.本文综述了具有电容特性的高比表面积炭材料在超级电容器与铅炭电池中的应用.采用不同的方法合成具有高比表面积的新型炭材料作为超级电容器电极材料,能够得到较高的比容量.适量高比表面积的炭材料应用于铅酸电池负极,形成铅炭电池,极大地提高了电池的储能特性.论文最后探讨了新型炭材料在超电容以及铅炭电池中应用的发展方向.     

试论“节能评估”典型行业节能新技术

文中论述了节能评估和审查过程中经常遇到的生产工艺和设备的节能分析,从这些工艺和设备的公共用能分析出发,阐述了能源的供应方式、能源的品种选择以及公共设施的节能,给出了用电、用蒸汽的节能新技术。同时对于化工行业、有色金属行业、建材行业等典型行业进行了节能分析,介绍了几种这些行业的节能新技术,供相应行业节能决策参考。     

国内外建筑能耗基准评价工具的研究与应用

介绍了建筑能耗基准评价方法和国外建筑能耗数据库的发展动态以及两个著名的建筑能耗基准评价工具。简要叙述上海市商用建筑信息数据库和商用建筑能耗预测工具的研究情况。     

数码涡旋VRV空调系统的节能因素分析

简要介绍了VRV系统及数码涡旋系统,结合变频VRV技术分析了数码涡旋技术的特点,从四个方面阐述了数码涡旋系统的节能因素,并提出了有待于解决的若干问题,最后简单说明了数码涡旋系统产品的应用及前景,指出数码涡旋空调系统是目前小型中央空调领域较具潜力的发展方向。     

Hydrogen-based systems for integration of renewable energy in power systems: Achievements and perspectives

This paper is a critical review of selected real-world energy storage systems based on hydrogen, ranging from lab-scale systems to full-scale systems in continuous operation. 15 projects are presented with a critical overview of their concept and performance. A review of research related to power electronics, control systems and energy management strategies has been added to integrate the findings with outlooks usually described in separate literature. Results show that while hydrogen energy storage systems are technically feasible, they still require large cost reductions to become commercially attractive. A challenge that affects the cost per unit of energy is the low energy efficiency of some of the system components in real-world operating conditions. Due to losses in the conversion and storage processes, hydrogen energy storage systems lose anywhere between 60 and 85% of the incoming electricity with current technology. However, there are currently very few alternatives for long-term storage of electricity in power systems so the interest in hydrogen for this application remains high from both industry and academia. Additionally, it is expected that the share of intermittent renewable energy in power systems will increase in the coming decades. This could lead to technology development and cost reductions within hydrogen technology if this technology is needed to store excess renewable energy. Results from the reviewed projects indicate that the best solution from a technical viewpoint consists in hybrid systems where hydrogen is combined with short-term energy storage technologies like batteries and supercapacitors. In these hybrid systems the advantages with each storage technology can be fully exploited to maximize efficiency if the system is specifically tailored to the given situation. The disadvantage is that this will obviously increase the complexity and total cost of the energy system. Therefore, control systems and energy management strategies are important factors to achieve optimal results, both in terms of efficiency and cost. By considering the reviewed projects and evaluating operation modes and control systems, new hybrid energy systems could be tailored to fit each situation and to reduce energy losses.     

基于泛在电力物联网综合能源案例分析

随着云大物移智、区域链、边缘计算等信息通信技术的发展和应用,综合能源的业务内涵不断延伸,基于泛在电力物联网的综合能源服务是具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧综合能源服务。通过武康供电营业所综合能源示范项目的例子,简述电力物联网技术在综合能源节能的应用。     

潮汐发电的经济效益与其在中国运营模式的探讨

在各主要工业化国家中,新能源是发展极为迅速的新兴产业。本文介绍了当前美国新能源产业的经济效益和生产模式,特别对世界上刚刚起步的潮汐发电作了详细的介绍。为此,希望中国国内尽快形成具有一定规模的新能源产业,以赶超工业化发达国家的发展步伐。     

透明热反射薄膜研究与开发——上海市能源研究所廿年研究工作的回顾

透明热反射薄膜（Transparent Heat Mirror，以下简称THM膜）是一种光谱选择性材料，在太阳能开发、建筑节能，以及家用电器等领域节能有着广泛的应用前景，上海市能源研究所（SIER）在近20年中从基础研究和材料开发等方面均进行了一些有意义的研究，现就有关该材料的基础性研究和某些方面的应用试验综述介绍。