活性炭-聚苯胺混合电容器的电化学性能

低温下化学氧化合成了十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺(PANI),分别以聚苯胺和活性炭为电极材料组装成电化学电容器,采用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗技术研究混合电容器的电化学性能。结果表明,电流密度为6mA/cm2时混合电容器在1mol/LKCl溶液中比电容高达159.6F/g,100次循环后比电容为初始容量的92.9%,循环性能好,漏电流仅为0.14mA/cm2。     

PVDC基活性炭的制备与电容性能

以聚偏二氯乙烯(PVDC)为原料、采用水蒸气活化制备超级电容器用活性炭电极材料.采用N2吸附法对材料的比表面和孔结构进行了研究,通过恒流充放电和循环伏安测试等方法研究了材料在6 mol/L KOH溶液中的电化学电容性能.结果表明,该方法在900℃下可制备出高比表面积(2 296 m2/g)、富含中孔(中孔率为42.7%)的活性炭材料,适合用作超级电容器的电极材料.在880℃下活化1h制备的活性炭,比电容为177 F/g (50 mA/g),大电流倍率性能良好.     

活性炭双电层电容器的研究

通过活化预处理,获得了内阻较小,电化学可逆性高,比电容高达168.5 F/g的双电层电容器活性材料。使用该材料制得的电容器的漏电流小(1.12 mA),平均等效内阻仅为2.12 Ω,高倍率放电条件下容量衰减小于2.59 mAh/g,循环寿命超过60 000次,但该实验电容器的自放电率较高,材料有待进一步处理。     

超级电容器的制造工艺优化与性能研究

器件的工程化制造作为超级电容器研发的主要内容之一,是决定超级电容器能否产业化的关键所在。以自制活性炭为原料,制备了2.5V/10F有机系超级电容器,考察了不同黏接剂体系、导电剂含量、黏接剂含量、轧制压力对超级电容器容量与内阻的影响,并对所制备的超级电容器进行了性能检测。检测结果表明:在1.6A的放电电流时,电容器能量密度为2.96Wh/kg,在2.5V恒压1h后,电容器漏电流小于0.15mA,在5000次循环后,超级电容器容量与500次循环时相比,衰减量小于3%。     

活性炭纤维电极超级电容器的研制

对粘胶纤维布进行碳化、活化及喷涂铝工艺处理,制备活性炭纤维电极,并组装了超级电容器.直流放电、温度环境特性和循环性能测试结果表明,该电容器的峰值比功率为7.23 kW/kg,比能量为4.22 Wh/kg,直流内阻仅为0.6 mΩ,低温-40℃时的内阻为1.2 mΩ,在-40～70℃的电容变化率小于24％,具有良好的高低...     

对1999年7期《电容软击穿现象难解释》一文的解释

针对原文难解的问题,只对电解电容器(及其他电容)的耐压、漏电电流及损耗等参数做一分析介绍。 1.电容器的耐压,电容器的耐压有三项指标:(1)直流工作电压,表示电容器长期安全工作的最高电压;(2)试验电压:表示在较短时间内(不超过1分钟)能承受的最大直流电压。电容器标称直流工作电压与试验     

2.7V/1500F聚合物电容器制备与性能

以中间相沥青为前驱体,以KOH和CO2为活化剂,采用物理—化学联合工艺制备了高比表面积的超级电容器用活性炭电极材料;以所制备的活性炭为电极材料制备了2.7V/1500F聚合物超大容量电容器,并对其充放电特性、容量、内阻、循环性能、漏电流、安全性能进行了测定。实验结果表明:所制备的活性炭为电极材料制成的碳基超级电容器,其充放电曲线表现出良好的电容特性,实际容量可达1 670F,活性物质的克容量为110.6F/g,电容器内阻在6mΩ以下;在大电流放电条件下,电容器的能量密度可达5.96 Wh/kg,5 000次循环后容量无明显的衰减现象。过充、短路、挤压和针刺四项安全测试测试结果良好。     

微型超级电容器的漏电流特性研究

针对微型超级电容器自放电产生的电流泄漏问题较为严重的问题,对基于PPy/GO材料体系的微型超级电容的结构和漏电流特性进行了研究.采用微纳加工工艺设计制作的微型超级电容结构紧凑耐冲击,膜电极微观形貌呈片状,比表面积较大.测量了微型超级电容在充放电过程中的电压、漏电流和自放电数据,从欧姆泄漏、法拉第反应,以及过电压引起的自放电机制的角度,对微型超级电容器漏电流的产生机理进行分析.结果表明:欧姆泄漏引起的漏电流值在低电压工作范围内呈现为线性;电极材料或电解液中含有化学活性的任何杂质是产生法拉第自放电泄漏电流的主要因素;依据电压、漏电流特性曲线和凝胶电解质的电化学稳定窗口,明确了微型超级电容器可正常工作的电压范围为0.1～2.5 V;采用较高充电电压会使法拉第反应速率加快,致使漏电流增加.通过测量在充放电过程中的电压、漏电流的变化形式为识别微型超级电容器的自放电过程提供了一种技术手段.     

LiCoO2/AC复合电极作为超级电容器的电极材料

为提高活性炭电极的容量,对活性炭进行掺杂LiCoO2处理,由此制备了复合电极。采用循环伏安、恒流充放电、循环寿命试验、漏电流性能测试等方法对掺杂LiCoO2的复合电极/活性炭混合电容器的性能进行了测试,结果表明掺杂LiCoO2后复合电极/活性炭混合电容器的性能大大提高,当复合电极中LiCoO2的质量分数为70%时,混合电容器的比容量达到最大值,在1.0mA/cm2时比容量达39.55F/g,比未掺杂的活性炭电容器提高50.7%,充放电效率有所提高,且混合电容器的电阻和漏电流较小(8.7mA),经1500次循环后电容量仍保持在83%以上,仍远高于活性炭电容器。     

直接甲醇燃料电池膜电极性能衰减分析

分析了“自呼吸式”直接甲醇燃料电池膜电极性能衰减的因素及其影响程度.通过对膜电极进行2 000 h恒电流(25 mA/cm2)放电,对比了放电前后的极化曲线、交流阻抗谱及电化学活性面积.恒电流放电后,膜电极的最大功率密度从初始的29.1 mW/cm2下降到21.8 mW/cm2,开路电压基本不变;交流阻抗谱定量分析表明,阴极的电阻明显大于阳极,并且对膜电极性能衰减的影响程度是:阴极＞＞阳极＞质子交换膜;循环伏安测试显示阴极催化剂电化学活性面积的衰减为21％,明显大于阳极催化剂的衰减2％.     

盐酸掺杂聚吡咯的电化学电容性能

在低温(0℃)下化学氧化合成了盐酸掺杂聚吡咯(PPY),观察了聚合物的结构和形貌;用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗法研究了聚合物的电化学电容性能。合成的PPY呈颗粒状,粒径约为0.2～0.3μm。当电流密度为8 mA/cm2时,PPY在1 mol/L Na2SO4溶液中的单电极比电容达350.2 F/g;当电流密度为10 mA/cm2时,第100次循环时的比电容为初始值的90.6%。     

多孔炭电极的结构特性与其电化学性能

以中间相炭微球作为前驱体,在不同条件下进行炭化预处理,再经过化学活化热处理制备活性中间相炭微球,以此为电极材料组装超级电容器并进行电化学测试。研究发现:中间相炭微球的碳层取向随着炭化温度的升高而趋于规整,碳质前驱体整体抵御活化剂刻蚀的能力加强,表现为活化收率随炭化预处理温度的升高而增加,而比表面积和孔容则呈下降趋势;经过炭化预处理的活性炭微球系列样品具有良好电容保持率,在50mA/cm2放电时电容下降仅为1mA/cm2条件下的30%;将活性炭微球的碘吸附值与双电层比电容进行线性拟合,发现碘值与比电容具有良好的线性相关性。     

电流密度和温度对VRB性能的影响

利用千瓦级全钒液流电池(VRB)模块,考察了电流密度和温度等因素对VRB输出性能的影响.在1.000～1.550 V的单体电池工作电压区间内,充电电流密度对容量的影响比放电电流密度大.随着温度从25℃降低至-5℃,VRB的极化从20 mV/20 mA·cm~2增加到40 mV/20 mA·cm~2;以80 mA/cm~2和40 mA/cm~2循环时,能量效率降低率分别约为0.32%/℃和0.06%/℃.     

The effects of forming gas anneal on the electrical characteristics of ir-electroded BST thin film capacitors

Abstract

The effect of various temperature nitrogen anneals prior to top electrode deposition on the ability of Ba_0.7Sr_0.3TiO₃ (BST) thin-film capacitors with both Ir and Pt top electrodes to withstand hydrogen damage was investigated. Experimental results show that samples that underwent a 750 °C N₂ pre-top electrode anneal exhibited the lowest leakage current density at positive bias for both Ir- and Pt-electroded devices after forming gas anneal. It was also found that DRAM polarization values decreased slightly after forming gas anneal. Also, a post-top electrode deposition 550°C O₂ anneal improved both electrical characteristics (lowered leakage and increased DRAM polarization) of these devices. Complete recovery of the leakage level prior to hydrogen damage was obtained after a 550°C N₂ recovery anneal for some devices independent of the pre-top electrode anneal. Ir- and Pt-electroded BST (40nm) capacitors have been shown to meet the 1 giga-bit DRAM leakage current requirement of 10^?8 A/cm² at 1.7 V. These Ir- and Pt-electroded BST devices achieved capacitance density levels of approximately 50 fF/μm².     

锂电池失效及材料界面能降低究因

通过参比电极检测钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))电池正负极充电时的电位变化,判定Li_4Ti_5O_(12)电池在55℃高温失效后的限容电极,并采用电子显微镜扫描(SEM)、X射线衍射(XRD)和Raman散射方法对限容电极失效原因进行分析。参比电极实验结果表明电池失效后的限容电极均为LiCoO_2正极。对比电池失效前后LiCoO_2正极的SEM图谱、XRD图谱和Raman图谱发现,化成LiCoO_2正极的晶粒出现裂纹和破裂,LiCoO_2表面已不具有层状结构,极片的嵌脱锂动力学受到影响。     

聚苯胺/碳复合材料在混合型电容器中的应用

采用原位聚合法制备了聚苯胺/活性炭复合材料(PANI/C),复合材料中聚苯胺的质量分数为46.4%.以1 mol/LH2SO4溶液为电解液,Nafion 117质子交换膜为隔膜,分别采用复合材料电极和活性炭电极为正负极组装了混合型电容器,并用循环伏安、交流阻抗、恒流充放电测试等方法考察了电容的性能.结果表明,该混合型电容器在0～1.35 V电势范围内电容性能良好.3.0 mA/cm2电流密度下,电容器比容量为83.1 F/g,比活性炭电容器提高82%,电容器的比能量可达21.0 Wh/kg,是活性炭电容器的3倍以上.1 000次充放电循环后,电容器比容量保持在初始比容量的89.1%.     

MnO2氧化法制备高电容保持率PANI-Co3O4

以二氧化锰(MnO2)为氧化剂,通过化学原位聚合法将溶剂热法制备的四氧化三钴(Co3O4)与聚苯胺(PAM)复合,得到PANI-Co3O4复合材料.对产物进行SEM、XRD、循环伏安和恒流充放电测试.Co3O4为立方晶型,被大量纤维状的PANI包襄着.制备的PANI-Co3O4复合材料的比电容较高,循环性能良好.在电流...     

220 kV金属氧化锌避雷器不拆高压引线的预试方法

论述了通过合理接线实现220kV金属氧化锌避雷器(MOA)不拆高压引线预防性试验的原理和方法,将实测容城2#变220kV桥MOA的绝缘电阻、直流1mA电压U1mA及75%U1mA电压下泄漏电流的结果与拆高压引线试验数据对比,证明该法准确、高效、切实可行。     

活性炭纤维毡直接用作超级电容器电极

研究了商品粘胶基活性炭纤维毡直接用作超级电容器的电极,在6 mol/L KOH电解液中的电化学电容性能.活性炭纤维毡的BET比表面积为2 066 m2/g,含氮量为1.48%.高比表面积产生的双电层电容和表面氮原子准电容的作用,使活性炭纤维毡在电流为50 mA/g时的比电容达到194 F/g.由于纤维开放的孔结构和毡电...