螺环季铵盐电解质在超级电容器中的应用研究

采用一种新型的四氟硼酸螺环季铵盐/丙腈非水溶液作超级电容器的电解液,与活性炭电极组装成模拟超级电容器,通过交流阻抗、循环伏安及恒流充放电等测试手段对其电化学性能进行了研究。结果表明,超级电容器电化学窗口可以达到4.7V,电容器的单正极比电容可达到469.94F/cm3,并且具有良好的电容特性、可逆性及循环特性。     

超级电容器用有机电解液的研究进展

从电解质盐、溶剂和添加剂等3个方面综述超级电容器有机电解液的进展。从电导率、电化学窗口和高低温性能等方面比较各电解液体系的优缺点;针对有机电解液电导率低和安全性差等不足,提出混配溶剂、添加功能性添加剂等改善电解液性能的途径。对发展趋势进行展望。     

超级电容器低温有机电解液研究

在四氟硼酸螺环季铵盐(SBP-BF4)/乙腈(AN)电解液体系中,分别加入四氢呋喃(THF)和2-甲基四氢呋喃(Me THF)后,采用100 F商品化碳基超级电容器研究电解液的低温性能。在0.5 A/g的电流密度下进行恒流充放电测试,结果表明两种电解液在-70℃的低温环境下仍具有良好的储能性能。其中加入THF的电解液低温性能最佳,-70℃时容量衰减至25℃时的85%,内阻增大至220%。     

超级电容器水系中性电解液的研究

采用商用超级电容器活性炭,制备了双电层电容器,用循环伏安、交流阻抗和恒流充放电等表征方法研究了活性炭电极在不同中性电解液中的电化学性能。结果表明：活性炭的比电容依KOH、氯化物、硫酸盐、硝酸盐溶液顺序递减,依铵盐、钠盐、钾盐顺序递增;循环性能氯化物和硝酸盐溶液中较差,硫酸盐和KOH溶液中较好,硝酸盐不适合做超级电容器电解质,而（NH4）2SO4和KCl有望成为优良的电解质。     

电解液对超级电容器性能的影响

介绍了锂离子电池电解液和两种季铵盐PC溶液对超级电容器循环伏安、功率特性和循环性能的影响。结果表明,锂离子电解液LiPF6/（EC＋EMC＋DMC）的循环伏安、功率特性差,充电至3.0 V循环2 000次,电容器就发生爆炸,不适合做双电层电容器的电解液;季铵盐PC溶液各项性能优良,是较理想的超级电容器电解液,其中MeEt3NBF4/PC比Et4NBF4/PC具有更高的比电容。     

超级电容器用有机电解液的研究

介绍了一种有机电解液体系活性碳基超级电容器的制作过程,对比研究了6种不同的有机电解液,并组装成超级电容器,测试了其电化学性能.结果表明:Et4NBF4/PC体系适合作为超级电容器的电解液;LiPF6/PC、LiPF6/EC PC体系因发生分解反应,不适宜用于超级电容器.     

电解液组成对超级电容器性能影响

以活性碳、石墨、CMC与SBR混合黏结剂为原料制备了EDLC。采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法检测了EDLC在不同有机电解液中的电化学行为。实验结果表明:在1 mol/LEt4NBF4/(AN+PC)(体积比1∶1)电解液中,EDLC具有优良的电化学性能。     

纳米MnO2超级电容器电解液性能研究

利用溶胶凝胶法制备纳米MnO2,由该样品制成的电极在(NH4)2SO4电解液中表现出良好的电容性能。考虑到(NH4)2SO4溶液对集流体泡沫镍的腐蚀,开展了向(NH4)2SO4溶液中加入添加剂(Na2SO4、K2SO4、MgSO4)以减缓(NH4)2SO4对泡沫镍腐蚀的研究,研究了添加剂的添加量和电解液的摩尔浓度对MnO2电极的电化学性能和对泡沫镍的腐蚀程度的影响。发现采用MgSO4的摩尔百分含量为50%、电解液的摩尔浓度[以(NH4)2SO4 添加剂的摩尔浓度计]为0.5 mol·L-1的电解液基本上不降低MnO电极的电化学性能,却大幅降低对泡沫镍的腐蚀程度。     

电解液对棉秆基活性炭超级电容器性能的影响

以棉秆基活性炭为超级电容器电极材料,1 mol/L的Et4NBF4/AN和1 mol/LLiPF6/（EC＋DMC＋DEC）为电解液,组装成模拟纽扣式超级电容器,采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗对其电化学性能进行测试,研究不同电解液对棉秆基活性炭电极电容器性能的影响.结果表明,棉秆基活性炭电极材料在Et4 NBF4/AN有机电解液中电化学性能优于其在LiPF6/（EC＋DMC＋DEC）电解液中,在2 A/g的电流密度下,放电比容量高达98 F/g,循环1000次后,容量没衰减.     

超级电容器

超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外加电压加到超级电容器的两个极板上时，与普通电容器一样，极板的正电极存储正电荷，负极板存储负电荷，在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，     

有机凝胶电解质在超级电容器中的应用研究

首次利用凝胶因子1,3:2,4-二(对甲基苄叉)山梨醇(MDBS),将三乙基甲基铵四氟硼酸盐的碳酸丙烯酯溶液制成有机凝胶电解质,测试了它的解缔温度,研究了其电导率与温度的关系,并组装了活性炭电极双电层超级电容器.通过交流阻抗、循环伏安和恒流充放电等手段测试了其电化学性能.结果表明,当凝胶因子质量分数为3%时,有机凝胶解缔温度为92℃.室温下,凝胶电解质电导率为11.24 mS/cm.两种电解质组装的电容器循环伏安曲线非常类似,都具有典型的双电层电容行为.当用有机凝胶作电解质,电极几何面积为4 cm2,工作电压为2 V时,得到的电容器单体电容为10.23 F,电容器单体比能量为19.89 Wh/kg,单电极比电容达到196.56 F/g.     

LiBOB-尿素离子液体在超级电容器中的应用

合成双草酸基硼酸锂(LiBOB)-尿素离子液体新型电解质,并以高比表面的活性炭为电极材料,装配成模拟电容器,对其电容特性进行了系统研究.结果表明,该超级电容器的比电容达到92 F/g,工作电压可达2.0 V以上,循环充放电近2 000次后容量损失小于8%.离子液体在超级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质.     

基于超级电容器储能的微网统一电能质量调节器

提出了一种新型的由超级电容器储能模块、光伏阵列、升降压DC/DC变换器、双向DC/DC变换器、并联逆变器和能量管理系统组成的微网统一电能质量调节器,分析了主电路的基本结构,提出了调节器在并网状态下针对不同电能质量问题控制指令的生成,以及超级电容器和逆变器的连接模块、光伏电池对超级电容器充电模块的设计。仿真结果表明,所提出的统一电能质量调节器可以充分利用光伏电池发出的多余能量,通过超级电容器的快速响应能力,对微网中的多种电能质量问题进行有效治理。     

基于超级电容的新型蓄电池充放电电路的研究

以前有使用超级电容的半桥电路结构来防止蓄电池的大电流放电,使其能在一定时间内不出现大电流放电同时又不影响负载工作。为了克服原始电路存在的一些不足,提出了一种改进的超级电容半桥电路拓扑结构。这种改进的电路相对原始半桥电路器件开关耐压更小,电感值更小,而且能够提供连续的电流。为了验证此电路对电源的保护作用,此电路应用滞环控制的方法对电机启动过程中供电仿真,最终很好地验证了此电路的有效性。     

电解质锂盐草酸二氟硼酸锂的研究进展

介绍了电解质锂盐草酸二氟硼酸锂(LiODFB)的制备进展及在锂离子电池中的应用.LiODFB与常用电极材料表现出良好的匹配性,所组装电池的高低温性能优良、倍率放电性能较好、安全性能较高,有望成为动力电池用电解质锂盐.