过渡金属材料的电化学储能性能分析

超级电容器属于一种储存电化学能量的设置,充电迅速,使用周期长,可将电化学电容划分为双电层电容与赝电容,相比双电层电容器,赝电容超级电容器具有相对较高的能量密度。过渡金属氧化物与氢氧化物是一种不可或缺的赝电容器电极材料。为使赝电容器性能更为突出,许多研究集中在过渡金属氧化物电极材料与氢氧化物电极材料。具体分析了过渡金属材料的电化学储能性能,希望借此详细地阐述电化学储能性能,了解过渡金属材料的这种性能,结合这种材料的性能,有效利用。     

超级电容器电极材料的研究进展

超级电容器电极材料对其性能起决定性作用,因此对超级电容器电极材料的研究成为目前最热门的研究方向之一。介绍了超级电容器的结构及储能机理,并归纳和整理了碳类、过渡金属氧化物和聚合物电极材料的研究现状,并对未来发展方向进行了展望。     

基于DSP的电动汽车超级电容控制器

介绍了采用超级电容器系统的电动汽车用控制器。该控制器目的是提高汽车加速性能和回收再生制动能量,辅助电池供电。一个双向DC／DC变换器被用来实现超级电容器和电池之间的充放电控制。基于DSP的软硬件设计实现了对整个系统的检测与控制策略的实现。     

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。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,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。     

RuO_2·nH_2O对质子交换膜燃料电池动态响应的影响

为了改善质子交换膜燃料电池在作为移动动力源时的动态响应,提出一种在质子交换膜燃料电池中引入RuO2·nH2O的方法,使质子交换膜燃料电池具备了超级电容器功能.首先以溶胶-凝胶法合成了RuO2·nH2O水溶胶,以提拉法将Nafion膜表面附上一层RuO2·nH2O;将此膜制成膜电极,通过对电极的循环伏安测试和对电池的稳态性能测试的结果证明了RuO2·nH2O的加入没有影响Pt的活性,对电池的稳态性能没有负面影响;通过对电极作多电位电势阶跃计时电流测试和脉冲电流下的电压响应测试,结果显示了RuO2·nH2O作为电容材料加入到质子交换膜燃料电池的膜电极中,在电池瞬间加载时可以缓冲电池电压大幅度衰减的现象,起到了改善电池动态响应的作用.     

微电容器的研究进展:从制备工艺到发展趋势

随着微电子器件高度集成化、微型化、便携化和多功能一体化的快速发展,高性能新型微电容器的需求越来越大.将电容器划分为传统电容器与新型微电容器,介绍了传统电容器中铝电解电容器、钽电解电容器、有机薄膜电容器以及陶瓷电容器的结构特点及其生产应用中的性能,着重对用于储能方面的固态微型电容器(金属-绝缘体-金属,金属-绝缘体-半导体)和微型超级电容器的结构特点、技术工艺、主要性能指标及其与片上可集成系统的工艺兼容性进行了综述.此外,阐述了片上3D硅基电容器结构的关键制造工艺、主要研究方向(电极表面积、绝缘材料和电极材料)和相关研究进展.最后,对新型微电容器的发展前景做出了展望.     

新产品技术

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。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,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的突破而出现的一种介于传统电容器与电池之间的新型绿色环保物理储能器件,是物理储能中最具发展前景的一种技术装置,是对其他电化学储能技术的     

我国成功研制智能超级电容器

正中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所赵志刚课题组开发出一种智能超级电容器电极,不需要复杂的电路设计,即可获得与人互动的能力。超级电容器因其高功率密度、长循环寿命等特点而被认为是最有应用前景的新型储能装置,在交通、电力、通信、国防、消费性电子产品等众多领域有着巨大的应用价值和市场潜力。超级电容器本来只能执行单纯能量存储的功能,智能化后将可实现与人互动,例如将自身性能数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来,并进行交互处理。     

新电极结构的钛酸锂电池及性能分析

本文主要针对圆柱形的钛酸锂电池为关键的研究对象,将对电极结构进行优化的理念视为本次研究的重点,实现电容器结构与电池间的良好整合,通过这样的形式来满足增强电池大电流充放电的整体能力。而经过实践测试后会发现,有效地运用新电极结构的电池,在常温或是低温状态下,都会呈现出比较强大的电流充放电的效果与能力,而且也能表现出优异大电流的循环性能等。因此本文就针对新电极结构的钛酸锂电池特点和性能进行分析,从而将其优势和作用展示出来,为后期相关工作的有效开展提供保障。     

超级电容器电极狭缝挤压式涂布质量缺陷分析

超级电容器是一种新型超高能量转换效率的储能器件。相较于传统电容器,它具有更高的能量密度;相较于充电超级电容器,它具有更高的功率密度和超长的循环寿命。因此,简要分析超级电容器电极狭缝挤压式涂布质量的主要影响因素和产生质量缺陷的机理,并针对实际生产过程中质量缺陷的产生原因进行分析,提出相关的解决方法。     

超级电容器储能在电动汽车中的应用研究

针对电动汽车启动时所需的大功率、大电流对蓄电池的损害及制动时导致的能量浪费,分析以蓄电池为主电源,具有超大容量的新型储能器件超级电容器为辅助电源的电动汽车能量管理系统。利用两相交错并联双向DC/DC变换器作为超级电容器储能系统的主电路,并采用电压外环电流内环的控制策略对储能系统进行建模仿真。仿真结果表明超级电容器储能响应快,稳定性好,作为电动汽车辅助电源能够实现能量的回收再利用,有效提高系统能量利用率,延长电池使用寿命。     

二氧化钌薄膜电极的制备及其性能研究

用热分解Ru(OC2H5)3的方法,在金属钽板上制备二氧化钌薄膜,作为超级电容器的电极.通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电等测试方法,得出二氧化钌薄膜电极的比电容为362F/g,内电阻为1.08Ω,且若干次循环充放电后,内电阻和电容量保持不变,具有良好的电化学稳定性、长寿命和快速充放电的能力,是一种理想的超级电容器电极.     

循环寿命延长 新型碳基锂离子电容器问世

正记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉,该所研发出长循环寿命的碳基锂离子电容器单体,标志我国在高性能碳基锂离子电容器产业化方面取得重要突破。锂离子电容器是一种介于超级电容器和锂离子电池之间的新型储能器件,具有高能量密度、高功率密度、可快速充放电、长循环寿命和高安全性能等优点,在轨道交通、电动汽车的能量回收和加速启动、新能源发电、航空航天和国防军事等领域有着广泛的应用前景。     

自我修复电极

迄今为止,人们认为最具有发展前景的电极材料之一是硅。电池在充电时,硅材料电极拥有极强的从电池液中摄取锂离子的能力;放电时,它能迅速地释放存储的锂离子让电池输出电能。但是每当电池充电时,硅电极的体积会膨胀至正常大小的3倍,放电后再恢复至原形。于是,具有脆性的硅材料很快就会出现裂痕并脱落,严重地影响电池的性能。不过,锂离子电池电极的问题有望在不久的将来得到解决,因为美国斯坦福大学和能源部科学家     

蓄电池-超级电容器复合电源储能独立光伏系统研究

蓄电池和超级电容器混合使用,可以充分发挥蓄电池比能量大和超级电容器比功率大、循环寿命长的优点,大大提升了复合电源的性能。建立了蓄电池超级电容器并联的数学模型,定量地分析了复合电源性能的改善及其影响因素。针对独立光伏发电系统的特点,将复合电源储能应用于独立光伏系统中,建立了该系统的仿真模型并设计了相应的控制环节。仿真结果表明:在独立光伏发电系统的发电功率和负载功率脉动的情况下,蓄电池工作在优化的充放电状态,其充放电电流比较平滑,有效地减少了充放电小循环次数。     

超级电容器在电动汽车中的应用及维护

动力电池技术是电动汽车的关键系统之一,超级电容器因为具有优异的综合性能,越来越受到各国政府的重视,在汽车行业的应用也越来越广泛。介绍了超级电容器的结构原理和特性,重点分析了其在电动汽车领域的应用,并对超级电容器在电动汽车中的维护做了简要阐述。     

多孔石墨烯复合材料可增强电极性能

<正>近年来研究表明,纳米电极材料有望提供相当于现在商用锂离子电池数倍的能量或功率密度,但该材料此前只能在负载量极低的超薄研究型电极中达到其优异性能,难以在需要较高负载量的商用器件中实现其应有潜力。美国加州大学洛杉矶分校段镶锋教授团队最近研制出一种三维多孔石墨烯复合电极材料,成功地解决了电极性能随着负载量急剧下降的关键难题,     

超级电容器蓄电池混合储能系统在航标设备中的应用探索

独立光伏发电系统广泛应用于航标设备,通常需要储能系统来保证供电的稳定性和持续性。为了吸收光伏电池发出的脉动功率,从而抑制直流电源的电压波动,并满足向负载提供短时大功率的需求,提出了采用超级电容器和蓄电池混合储能方案,并进行了充放电系统分析,针对超级电容和蓄电池充放电特点,提出了充放电控制策略。     

超级电容器动态特性虚拟测试平台设计

为深入分析超级电容器的动态特性,设计了一个虚拟测试平台实现超级电容器在工作过程中端电压和充放电电流信号的同步采集和数据分析。该平台的设计方法基于虚拟仪器技术和PXI总线技术。针对虚拟测试平台的硬件部分,详细论述了传感器和PXI总线设备的选型以及信号调理电路的设计过程;针对虚拟测试平台的人机界面,采用LabVIEW软件进行开发,实现了信号实时监测和数据分析与处理等功能。实验结果表明,整个虚拟测试平台可以安全、准确、同步地采集超级电容器一个或多个单体的动态特性数据,为超级电容器动态特性的分析与建模提供了依据。     

基于参数估计的锂离子超级电容系统故障诊断研究

根据性能试验数据和锂离子混合超级电容器的基本原理,建立了适用于新型锂离子超级电容器的仿真模型.然后基于控制系统线性空间模型,采用参数估计的方法,利用输出残差信息对系统传感器及其他元部件故障进行故障诊断.在Matlab/Simulink环境下对系统进行仿真计算,结果表明,所采用的故障诊断策略可以有效地诊断出相关故障,具有较好的工程价值.