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《超級(jí)電容器電解質(zhì)的研究進(jìn)展.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、510化學(xué)試劑2013年6月化學(xué)試劑，2013，35(6)，510～514;526超級(jí)電容器電解質(zhì)的研究進(jìn)展*11112劉瀟娟，楊光，廖紅英，孟蓉，張華(1．北京化學(xué)試劑研究所，北京102607;2．南京雙登科技發(fā)展研究院，江蘇南京211000)摘要:綜述了超級(jí)電容器電解質(zhì)的研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了適用于新型電極材料的水系電解質(zhì)以及目前已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的有機(jī)電解質(zhì)，對離子液體電解質(zhì)、固體和凝膠電解質(zhì)的產(chǎn)業(yè)化提出了展望。關(guān)鍵詞:超級(jí)電容器;有機(jī)電解質(zhì);水系電解質(zhì);離子液體;固體和凝膠電解質(zhì)中圖分類號(hào):TQ151文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0258-328
2、3(2013)06-0510-05經(jīng)過近10年的發(fā)展，超級(jí)電容器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了鹽、鈉鹽和鋰鹽為主。以0.5mol/L的Na2SO4水產(chǎn)業(yè)化。這種可以貯藏高能量的電化學(xué)器件從最溶液為中性電解質(zhì)，以活性炭為正負(fù)極，制備的超初只為直流應(yīng)用設(shè)計(jì)的低耐壓、大容量圓柱形器級(jí)電容器的分解電壓可達(dá)1.6V，遠(yuǎn)高于H2SO4［3］件發(fā)展到目前可為混合動(dòng)力汽車提供電力，并具溶液電解質(zhì)及KOH溶液電解質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)活有高耐壓和法拉容量的超級(jí)電容器。性炭的比容量依銨鹽、鈉鹽、鉀鹽順序遞增，依氯超級(jí)電容器電解質(zhì)對超級(jí)電容器的功率密化物、硫酸鹽、硝酸鹽溶液順序遞減;循環(huán)性能
3、方度、能量密度、壽命有重要影響，因此成為研究熱面，氯化物和硝酸鹽溶液電解質(zhì)的性能較差，硫酸點(diǎn)。按其存在狀態(tài)分類，超級(jí)電容器的電解質(zhì)可鹽溶液性能較好，硝酸鹽不適合做超級(jí)電容器電［4］分為:液態(tài)電解質(zhì)、固態(tài)電解質(zhì)、凝膠電解質(zhì)。液解質(zhì)。態(tài)電解質(zhì)主要分為水系電解質(zhì)、有機(jī)液體電解質(zhì)為了提高電容器的功率密度、能量密度以及和離子液體電解質(zhì)。循環(huán)性能，近年來新型電極材料的研發(fā)及應(yīng)用得到廣泛關(guān)注，適用于新型材料的水系電解質(zhì)成為1水系電解質(zhì)研究熱點(diǎn)。水系電解質(zhì)分為酸性、堿性和中性3種類型。［5］Lai等以Li2Mn4O9/Ac為電極，在不同的它們具有電導(dǎo)率高、
4、電容器內(nèi)部阻抗低的優(yōu)點(diǎn)。水系電解質(zhì)1mol/LLiNO3、Li2SO4、NaNO3和酸性電解質(zhì)最常見的是硫酸(H2SO4)體系。但硫KNO3溶液中制得的超級(jí)電容器分別進(jìn)行了循環(huán)酸是強(qiáng)酸，其對設(shè)備和超級(jí)電容器殼體都有強(qiáng)腐伏安、電化學(xué)阻抗和恒電流充放電測試，結(jié)果表明蝕作用，且集電體不能用金屬材料。如果硫酸泄循環(huán)1000次后，電容器的能量損失為初始能量漏，腐蝕會(huì)更嚴(yán)重。此外，HCl、H3PO4、HNO3、的20%，分解電壓最高為1.4V，功率密度最高達(dá)HBF4水溶液體系電解質(zhì)的性能不佳?？傮w而言，1250W/kg，能量密度為29Wh/kg。充放電
5、結(jié)果酸性電解質(zhì)最大的缺點(diǎn)是腐蝕性比較大。表明在1mol/LLiNO3中循環(huán)穩(wěn)定性最好，電流密堿性電解質(zhì)中最常見的是KOH水溶液，濃度度為100mA/g時(shí)，放電比電容最大，為54.6F/g。一般為6mol/L。此外，NaOH、LiOH水溶液也可Lai等［6］在1mol/LLiSO電解質(zhì)中，把24做為超級(jí)電容器的電解質(zhì)。堿性電解質(zhì)最大的缺Li2Mn4O9/Ac改變?yōu)長i4Mn5O12/Ac，制成的超級(jí)點(diǎn)是易泄漏。與純堿性電解質(zhì)相比，小分子的凝電容器的最大比電容為69F/g，能量密度為67.6膠電解質(zhì)不僅解決了溶液泄露的問題，還具有很Wh/kg，
6、功率密度為493.8W/kg。好的電化學(xué)性能，是一種新型的堿性超級(jí)電容器上海大學(xué)的Yuan等［7］把正極改為MnO，保2［1］電解質(zhì)。使用小分子凝膠化合物在KOH水溶留負(fù)極為活性炭，分別使用1mol/LLiOH和液中自組裝形成的凝膠電解質(zhì)的超級(jí)電容器循環(huán)150次后比電容高達(dá)158.8mAh/g，相同條件下使收稿日期:2012-10-24用6mol/LKOH溶液的超級(jí)電容器比電容為作者簡介:劉瀟娟(1986-)，女，河北萬全人，碩士，工程師，156.6mAh/g。主要研究方向?yàn)殡娀瘜W(xué)及超級(jí)電容器材料，E-mail:Liuxiao-中性電解質(zhì)［
7、2］的腐蝕性較弱，電解質(zhì)以鉀juan198607@163．com。第35卷第6期劉瀟娟等:超級(jí)電容器電解質(zhì)的研究進(jìn)展511［13］1)1mol/LKOH為電解質(zhì)，也制得了相似的超級(jí)電表1常見有機(jī)溶劑的物理和電化學(xué)常數(shù)容器。在電流密度為100mA/g時(shí)，Li+在MnOTab．1Physicsandelectrochemicalpropertiesof2commonorganicsolvents固相中的嵌入和脫嵌使得LiOH電解質(zhì)制成的超介電常數(shù)粘度/m.p./b．p．/級(jí)電容器的最大比電容為62.4F/g，高于1mol/L溶劑ε(mPa·s－
8、1)℃℃rKOH電解質(zhì)。以平均孔徑為60～70nm的PC652.5－49242Co(OH)2/Al(OH)3為正極，活性炭為負(fù)極，KOHAN360.3－4982為電解質(zhì)制得的超級(jí)
