湿法涂布及集流体对超级电容器性能的影响

分别以普通铝箔、腐蚀铝箔和微孔铝箔为集流体,以活性炭材料为电极片活性物质,研究不同的浆料涂布厚度及集流体种类对单体超级电容器内阻、比电容和比能量的影响。用交流阻抗谱、恒流充放电和循环伏安测试等进行电化学性能表征。实验结果表明,电极片的涂布厚度相同时,微孔铝箔的活性物质负载量最大,并且其内阻最小、比电容最大,说明微孔铝箔与活性物质表面的接触更为紧密;而对于同一种集流体,当涂布厚度为90μm时,组装的超级电容器的比电容最大。     

集流体表面直流刻蚀对超级电容器性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、恒流充放电、循环伏安以及交流阻抗等测试方法研究了直流刻蚀集流体铝箔表面对超级等萜餍阅艿挠跋?结果表明,刻蚀与未刻蚀铝箔作为集流体所制超级电容器相比,活性物质比容量由未刻蚀集流体的75.58 F/g提高到刻蚀的203.76 F/g,超级电容器的有效内阻也从71 Ω下降到11 Ω,超级电容器响应特性变好.     

不同类型铝箔对超级电容器的性能影响

通过采用不同铝箔材料作为集流体,制作叠片软包装双电层电容器,采用扫描电镜、恒流充放电、交流阻抗、脉冲放电和循环寿命等测试方法研究了光铝箔、腐蚀箔和导电层涂覆铝箔对超级电容器性能的影响。结果表明,以片状石墨SFG为主的3#导电涂覆铝箔制备的超级电容器具有最小的交流阻抗,且交流阻抗变化率最小,倍率性能最佳,在400C下的容量保有率为92.48%;脉冲测试表明最大比功率可达到28 393.8 W/kg;1 000次寿命循环后,容量仍保有96.6%。     

一步法腐蚀铝箔对超级电容器性能影响

选择4mol/L的HCl,HNO3,H2SO4和KOH溶液分别对铝箔进行一步腐蚀处理。对不同处理方法制成的超级电容器进行电化学阻抗、恒流充放电、倍率充放电和最大脉冲功率性能测试,试验结果表明:经过HNO3和H2SO4处理的集流体制成的超级电容器性能最佳,最大比功率分别为9 275W/kg和9 837W/kg,考虑到成本和环保,H2SO4处理的集流体最具有实用化的可能。     

正极集流体对锂离子电池性能的影响研究

采用扫描电镜、交流阻抗、电性能测试等手段研究对比了除油铝光箔、腐蚀铝箔、涂碳铝箔、冶金结合型C/Al复合箔[分别为:CNT-PyC/Al-P(多孔型)、CNT-PyC/Al-Y(低孔型)]五种不同的集流体对磷酸铁锂电池及极片的方阻、粘接强度、倍率性能的影响。结果表明,以多孔型冶金结合型C/Al复合箔为集流体的电池在极片粘接强度、交流阻抗、方阻、倍率性能、循环寿命等方面具有明显优势,是大功率、长寿命锂离子电池的理想集流体材料。     

抗腐蚀性鳞片石墨涂层水系电池正极铝箔集流体

集流体的腐蚀是限制水系电池发展的主要瓶颈之一，目前仅有金属钛或石墨等可以用作水系电池正极集流体，常见的铝箔因腐蚀无法作为集流体应用于水系电池。本文以炭黑和鳞片石墨为防护基材，采用涂布方法制备了两种涂炭铝箔，其中鳞片石墨涂层的铝箔不仅涂层均匀具有较好的附着力，而且具有较好的疏水和耐腐蚀性能，以该涂碳铝箔为正极集流体、石墨纸为负极集流体组装的LiFePO₄‖NaTi₂(PO₄)₃电池可以正常循环90次，具有潜在应用价值。     

集流体改性对双电层电容器性能的影响

在有机电解液双电层电容器中,用铝箔作为集流体时,在铝箔的表面容易生成一层难导电的氧化膜,使得集流体和活性物质之间的接触电阻大大地增加,降低了电容器的整体性能.实验采用碱(NaOH)液蚀刻的方法,除去铝箔表面的氧化膜,然后在铝箔的表面沉积上一层易导电的金属锌膜来提高集流体的性能.实验结果表明,改性后的铝箔集流体可使得集流体和活性物质之间的接触电阻大大地降低,提高活性物质的利用率.当蚀刻后的铝箔在镀液中浸渍10 s时,铝箔与活性物质之间的接触电阻最小.经过集流体改性后的双电层电容器具有良好的电容性能和循环性能.     

我国研制成功低内阻超级电容器极片

具有完全自主知识产权的超级电容器核心元件——超级电容器极片在湖南研制成功,其“低内阻超级电容器极片制备新技术”近日在长沙通过湖南省科技厅组织的科技成果鉴定。鉴定委员会认为,利用该项新技术研制的超级电容器极片制作的3000F超级电容器,经国家权威机构检测,静电容量3224．1F,内阻0．256mΩ,性能达到国际先进水平。     

环境温度对软包装超级电容器性能的影响

对以活性炭为正负极活性材料的软包装超级电容器进行一系列高低温(-20℃、0℃、20℃、40℃和60℃)测试,研究环境温度对软包装超级电容器电化学性能的影响.当环境温度为40～60℃时,超级电容器可表现出更好的电化学性能;当环境温度为40℃时,具有相对最佳的电化学性能,可在38.11 Wh/kg比能量下提供283.5 W...     

中国成功研制3000法拉级低内阻超级电容器极片

具有完全自主知识产权的超级电容器核心元件——超级电容器极片,在湖南研制成功,其"低内阻超级电容器极片制备新技术"近日在长沙通过湖南省科技厅组织的科技成果鉴定。以黄伯云院士为主任的鉴定委员会专家认为,利用该项新技术研制的超级电容器极片制作的3000法拉超级电容器,经国家权威机构检测,性能达到并部分超过国际知名企业同类产品,静电容量3224.1F,内阻0.256mΩ,达到国际先进水平。超级电容器是近年来随着材料科学     

卷绕型超级电容器的电容特性

以高性能活性炭为电极材料,采用锂离子电池和铝电解电容器的制作工艺,制备出尺寸为Φ12 mm×20 mm的卷绕型超级电容器.通过BET比表面积、扫描电镜、激光粒度和振实密度对活性炭进行了分析;通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等方法,对超级电容器的充放电特性、功率特性、电容量、内阻、漏电流和循环寿命等进行了研究.活性炭的比表面积为1 770 m2/g,总孔容为0.831 6 ml/g,平均孔径为1.880 nm,平均粒径为5.19 μm,振实密度为0.41g/cm3.制备的超级电容器为2.5 V/6.0 F,直流内阻为150 mΩ,交流内阻为58 mΩ,功率特性和循环性能良好.     

硫酸体系超级电容器碳负极材料的研究

以钛板为集流体,研究了在非对称超级电容器碳负极材料中添加不同石墨导电材料对其性能的影响;结果表明:添加的石墨导电材料降低了等效串联电阻,通过抑制析氢添加剂有效抑制了碳负极H2的析出,使碳电极活性物质的比容量达到130 F/g。     

千法级超级电容器的制备

超级电容器是一种介于传统静电电容器和化学电源之间的新型储能元件 ,适于用作功率输出元件。超级电容器与化学电源组成电动汽车混合驱动系统被认为是解决电动汽车驱动的最好方法之一。我们采用活性炭作电极活性物质 ,并通过并联、串联组装出了 3V 10 0 0F及 6V 30 0F的超大容量电容器 ,电容器外观尺寸为 16cm× 6cm× 8cm。通过测试得出 ,所得电容器具有较准的性能     

铝箔涂碳对LiFePO_4/C电池性能的影响

研究涂碳铝箔作为集流体对磷酸铁锂(LiFePO_4)/C正极材料及电池性能的影响。铝箔涂碳可抑制电极材料的极化,提高材料与集流体的粘附效果,降低两者间的电荷转移电阻,提高Li+的扩散速率。以涂碳铝箔为集流体的半电池,在10 C倍率下的中值电压仍在3.10 V以上,活性材料与集流体之间的电荷转移电阻比光铝箔低65%以上,Li+扩散速率是光铝箔的3倍以上。涂碳铝箔作为集流体,可降低组装的全电池的内阻,与光铝箔相比,内阻降幅在25%以上,功率密度涨幅大于35%;在4 C倍率下全电池的中值电压仍在3.00 V以上,在3.65~2.00 V放电,4.00 C/0.33 C容量比在99%以上。     

正极集流体铝箔高温预处理的耐蚀性研究

研究了锂离子电池正极集流体铝箔的耐腐蚀性能。将厚度为30μm的商业铝箔集流体分别在250℃和400℃下进行了高温热处理,并采用循环伏安扫描、电化学阻抗、计时电流等电化学方法研究了处理前后的铝箔预在BLE-802电解液体系中的耐蚀性能。研究结果表明经过250℃热处理5 h和400℃热处理2 h后的铝箔在电解液体系中耐蚀性能明显提高。     

集流体对尖晶石LiMn2O4电化学性能的影响

介绍了采用固相反应法合成尖晶石型LiMn2O4材料。将合成的尖晶石型LiMn2O4与炭黑、PTFE按照质量比85∶10∶5混合均匀,然后将这混合物分别涂布在泡沫镍、碳纸、不锈钢网和铝箔等集流体,研究了各种集流体对电池充放电性能、库仑效率、循环性能的影响,研究表明:铝箔、不锈钢网作为集流体,电极的充放电性能和循环性能明显优于泡沫镍和碳纸为集流体的电极。     

电池挤压安全性能的影响因素

分析不同挤压形变量下额定容量为12 Ah的32131型锂离子电池的失效状态,推测电池在受到挤压外力时材料失效的顺序为:正极片、负极片和隔膜.提高正极集流体铝箔、负极集流体铜箔和隔膜的关键特性拉伸强度和延伸率,可将30％挤压形变量条件下电池的内部温升降低至80℃以内,改善电池的安全性能.     

低内阻超级电容器极片研制成功

具有完全自主知识产权的超级电容器核心元件——超级电容器极片,在湖南研制成功,其＂低内阻超级电容器极片制备新技术＂近日在长沙通过湖南省科技厅组织的科技成果鉴定。以黄伯云院士为主任的鉴定委员会专家认为,     

超级电容器放电测试用电子负载

设计了一个电子负载,用于超级电容器的放电测试,工作在定电流(CC)模式.主要分两部分:恒流源部分和逻辑控制部分.恒流源部分采用CMOS集成电路驱动的MOSFET设计,应用功率MOSFET工作在恒流区时,漏极电流不随着VDS的电压而变化的恒流特性.逻辑控制部分通过数字电路实现,由计数器控制恒流源单元导通或关断.电子负载电路设计简单,受温度影响小,可以对超级电容器特性进行测试,从而了解超级电容器的性能,更好地应用超级电容器.     

高比能量混合型超级电容器的研制

采用涂覆工艺制备LiMn2O4正极片和具有纳米孔径的颗粒活性炭负极片,并组装高比能量的混合型超级电容器.直流放电、温度特性和直流循环性能等表明:该电容器的比能量达到9.6 Wh/kg,漏电电流仅为0.68 mA;在低温-25℃下放置24 h,电容衰减1.5％,漏电电流为0.27 mA;在高温60℃下放置24 h,电容衰减2.0％,漏电电流提高到1.50 mA.以2A的电流在2.30～ 1.15 V循环50 000次,电容下降10.96％.