新能源材料-超級(jí)電容器-5

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1、2017/11/26?根據(jù)使用電極材料的不同可分為兩大類：（1）以炭材料為電極，以電極雙電層電容的機(jī)制儲(chǔ)存電荷，本質(zhì)是靜電型能量?jī)?chǔ)存方式，通常被稱作雙電層電容器(EDLC)。電容量與電極電位和比表面積的大小有關(guān)，因而常使用高比表面積的活性碳作為電極材料，從而增加電容量。例第三章超級(jí)電容器材料如，活性碳的表面積可達(dá)1000m2/g，電容量可達(dá)100F/g，且碳材料還具有成本低，技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，該類超級(jí)電容在汽車(chē)上應(yīng)用也最為廣泛。（2）以二氧化釕或者導(dǎo)體聚合物等材料為正極，活性炭作為負(fù)極材料，以氧化還原反應(yīng)的機(jī)制存儲(chǔ)電荷，通常被稱作電化學(xué)電容器。與雙電層電容器的靜

2、電容量相比，相同表面積下超電容器的容量要大10～100倍，因此可以制成體積非常小、容量大的電容器。但由于貴金屬的價(jià)格高，主要用于軍事領(lǐng)域。6.電解液電解液的分解電壓決定了最大工作電位窗口?根據(jù)儲(chǔ)能原理分類：雙電層型超級(jí)電容和贗電容型超級(jí)電容器。1)雙電層型超級(jí)電容器包括：活性炭（粉、纖維）電極材料、炭氣凝膠電極材料、碳納米管電極材料、石墨烯電極材料超級(jí)電容器。?電極材料決定容量C?電解液決定Vmax,由于與電壓的平方關(guān)系，因此電解以上電極材料可以制成：液分解電壓關(guān)系到能量密度1.平板型超級(jí)電容器，在扣式體系中多采用平板狀和圓片狀?高的能量密度可以通過(guò)提高電極材

3、料容量C，或者電的電極，另外也有多層疊片串聯(lián)組合而成的高壓超級(jí)電容器，解液電化學(xué)穩(wěn)定窗口來(lái)獲得?？梢赃_(dá)到300V以上的工作電壓。2.繞卷型溶劑電容器，采用電極材料涂覆在集流體上，經(jīng)過(guò)繞制得到，這類電容器通常具有更大的電容量和更高的功率密度。6.電解液6.電解液電容器電解質(zhì)：Κ/(mS·類型舉例Vs/V?水溶液：酸性體系——硫酸cm-1)堿性體系——?dú)溲趸浰嵝?5%H2SO4/H2O8481水溶?有機(jī)電解液：Et4NBF4/PC（小型電容器，高溫性能好）堿性30%KOH/H2O6251性Et4NBF4/AN（大型，大功率、低溫）中性2.8MLiClO4/H2O

4、1521LiAlCl/SOCl液體42有機(jī)1MEt4NBF4/PC13.14季磷鹽(R4P+)電導(dǎo)率高、電化學(xué)穩(wěn)定性好，可以提高電非水無(wú)機(jī)2MLiAlCl4/SOCl220.53容器的分解電壓(達(dá)5.4～5.5V)。溶性熔融鹽EMIBF413.8?固體電解質(zhì)：Li?CF3SO2?2N/PEO、RbAg4I5有機(jī)Li(CF3SO2)2N/PEO0.13固體無(wú)機(jī)RbAg4I52600.512017/11/266.電解液7.超級(jí)電容器的組裝超級(jí)電容器的制造：高性能電解質(zhì)溶液性能要求1）分解電壓要高；2）電導(dǎo)率要高；3）電解液的濃度大；4）電解液的浸潤(rùn)性好；5）電解液

5、純度高；6）不與電極反應(yīng)；7）使用溫度范圍要寬。超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)和電池結(jié)構(gòu)一樣，主要由極化電極、電解質(zhì)、隔膜、端板、引線和封裝材料等幾部分組成。超級(jí)電容器的性能主要由制造技術(shù)、電解液的組成、隔膜質(zhì)量和組裝工藝等決定。7.超級(jí)電容器的組裝7.超級(jí)電容器的組裝超級(jí)電容器制造工序：1）極化電極制作工藝流程超級(jí)電容器制造過(guò)程對(duì)性能產(chǎn)生的影響：混料和漿（活性炭、粘合劑、導(dǎo)電劑）—拉漿—烘干—裁剪?激光焊接如出現(xiàn)虛焊、弱焊直接對(duì)等效串聯(lián)電阻（ESR）成形和容量產(chǎn)生不良影響。2）超級(jí)電容器制作工藝?電解液水分偏高會(huì)對(duì)ESR和容量產(chǎn)生影響，還會(huì)導(dǎo)致自放組合（正、負(fù)極、隔膜）—點(diǎn)

6、焊極柱—裝殼—注電解液—測(cè)電。試分容—組件組合—包裝入庫(kù)?極片儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，極片吸水，造成不可逆影響（極片烘干后自放電依然不良）。集電體?自放電會(huì)使容量降低，ESR增大。電極隔膜電解液7.超級(jí)電容器的組裝8.超級(jí)電容器的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)超級(jí)電容器測(cè)試超級(jí)電容器主要生產(chǎn)公司及其產(chǎn)品?目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)用于超級(jí)電容器的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行測(cè)試主要參考Maxwell測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。?國(guó)外主要生產(chǎn)廠家：德國(guó)——EPCOSAG?不同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電容器測(cè)試參數(shù)影響較大，故國(guó)內(nèi)生產(chǎn)電韓國(guó)——Nesscap容器法拉數(shù)及ESR與國(guó)外同類產(chǎn)品有所差別。美國(guó)——Maxwell,Elna,CooperI

7、ndustries俄羅斯——ESMA,ACOND日本——Nipponchemi-Con,NEC-Tokin,MatsushitaElecronicComponents,Ltd澳大利亞——Cap-XX22017/11/268.超級(jí)電容器的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)8.超級(jí)電容器的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)超級(jí)電容器的應(yīng)用?國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)廠家：—單獨(dú)使用、復(fù)式電源大型超級(jí)電容器金正平公司（石）——C/C疊層炭粉，KOH巨容公司（哈）——C/Ni(OH)2，KOH小型超級(jí)電容器各種交通工具奧威公司（滬）——C/Ni(OH)2，KOH各種微處理機(jī)電網(wǎng)UPS集星公司（京）——C/C卷饒?zhí)坎迹?/p>

8、有機(jī)醫(yī)院手術(shù)室玩具車(chē)錦州公司（錦州）—