金屬氧化物超級(jí)電容器簡(jiǎn)介-在線(xiàn)瀏覽
2024-10-25 02:25本頁(yè)面
【正文】 小得多。此外在粗糙的基體材料或大比表面積的材料上沉積RuO2可獲得高比表面積的涂層或粉體材料。其他過(guò)渡金屬氧化物的制備與研究氧化錳資源廣泛、價(jià)格低廉、環(huán)境友善、具有多種氧化價(jià)態(tài)，廣泛地應(yīng)用于電池電極材料和氧化催化劑材料上。高比表面積二氧化錳是由Anderson等人發(fā)現(xiàn)的一種價(jià)格低廉且效果良好的新型電容器材料。這樣高的比容量是基于法拉第準(zhǔn)電容儲(chǔ)能原理,MnO在充放電過(guò)程中發(fā)生了可逆的法拉第反應(yīng),而且由于用溶膠凝膠法制備的MnO2是納米級(jí)的,具有高的比表面積,同時(shí)無(wú)定型的結(jié)構(gòu)使MnO2晶格擴(kuò)張,質(zhì)子很容易存留在里面,而沉淀法制得的晶體結(jié)構(gòu)的微米級(jí)MnO2不具有這些特點(diǎn)。這方面的研究工作雖然不少，但遺憾的是至今尚沒(méi)有發(fā)現(xiàn)可以完全代替RuO2的新材料。另外，雜多酸類(lèi)化合物是一類(lèi)很大的化合物族，呈現(xiàn)一種立體的網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu)且具有很大的比表面積，鉬、鎢兩種氧化物有用作電化學(xué)電容電極活性物質(zhì)的潛力，結(jié)合雜多酸類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)，磷鉬雜多酸H3PMo12O14。使用RuO2作為電容器的另一個(gè)電極，電容器雙電極比電容達(dá)到112F/g，能量密度可以達(dá)到37KJ/Kg，具有較大的應(yīng)用前景。研究者對(duì)包括相對(duì)惰性的金屬氧化物V2O5，過(guò)渡貴金屬氧化物IrOx在內(nèi)的其他活性物質(zhì)在這方面的應(yīng)用也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。有關(guān)這方面的研究也非?；钴S。導(dǎo)電聚合物電容器可分為三類(lèi)：①兩極由同一種p型摻雜導(dǎo)電聚合物構(gòu)成,結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)；放電過(guò)程中,去摻雜態(tài)的聚合物電極發(fā)生氧化(摻雜)反應(yīng)而摻雜態(tài)的電極發(fā)生還原(去摻雜)反應(yīng),當(dāng)放電至兩電極都處于半摻雜態(tài)時(shí),兩極電壓為零。對(duì)于各種類(lèi)型的電子導(dǎo)聚合物都可以通過(guò)電化學(xué)方法進(jìn)行聚合,使用惰性金屬電極或碳紙電極作為集流體,在單體分子的水溶液或有機(jī)溶液中,以恒定的電壓或電流使材料發(fā)生聚合反應(yīng),某些無(wú)法確定聚合條件的材料,可以通過(guò)線(xiàn)性電位掃描(循環(huán)若干次)的方法合成聚合物,當(dāng)聚合體系使用有機(jī)溶液時(shí),反應(yīng)要在氬氣保護(hù)的條件下完成。歸納起來(lái)，主要工作圍繞以下幾個(gè)方面:（1）使用各種方法制備大面積的RuO2活性物質(zhì)。（3）尋找其他廉價(jià)的材料代替RuO2以降低成本?！?—第二篇：超級(jí)電容器介紹超級(jí)電容器/法拉電容介紹五超級(jí)電容器類(lèi)型簡(jiǎn)介超級(jí)電容器的類(lèi)型比較多，按不同方式可以分為多種產(chǎn)品，以下作簡(jiǎn)單介紹。，采用活性炭纖維成形材料，如布、氈等經(jīng)過(guò)增強(qiáng)，噴涂或熔融金屬增強(qiáng)其導(dǎo)電性制備電極。，碳納米管具有極好的中孔性能和導(dǎo)電性，采用高比表面積的碳納米管材料，可以制得非常優(yōu)良的超級(jí)電容器電極。，采用電極材料涂覆在集流體上，經(jīng)過(guò)繞制得到，這類(lèi)電容器通常具有更大的電容量和更高的功率密度。這一類(lèi)型超級(jí)電容器具有非常高的能量密度，目前除NiOx型外，其它類(lèi)型多處于研究階段，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。，通常采用KOH、NaOH等強(qiáng)堿作為電解質(zhì)，水作為溶劑。有機(jī)電解質(zhì)通常采用LiClO4為典型代表的鋰鹽、TEABF4作為典型代表的季胺鹽等作為電解質(zhì)，有機(jī)溶劑如PC、ACN、GBL、THL等有機(jī)溶劑作為溶劑，電解質(zhì)在溶劑中接近飽和溶解度。，隨著鋰離子電池固態(tài)電解液的發(fā)展，應(yīng)用于超級(jí)電容器的電解質(zhì)也對(duì)凝膠電解質(zhì)和PEO等固體電解質(zhì)進(jìn)行研究。超級(jí)電容器在軍用、民用領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用前景。隨著電極材料的改進(jìn)和電解質(zhì)的合理選用，雙電層電容器的功率密度和能量密度逐步向理論值靠近，其應(yīng)用前景更為廣闊。上千法拉級(jí)的雙電層電容器用作電動(dòng)汽車(chē)的短時(shí)驅(qū)動(dòng)電源，可以在汽車(chē)啟動(dòng)和爬坡時(shí)快速提供大電流從而獲得大功率以提供強(qiáng)大的動(dòng)力；在正常行駛時(shí)由蓄電池快速充電；在剎車(chē)時(shí)快速存儲(chǔ)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)大電流，回收能量。目前日本富士重工推出的電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)使用日立機(jī)電制作的鋰離子蓄電池和松下電器制作的儲(chǔ)能電容器的聯(lián)用裝置；日本本田公司更是將雙電層電容器與汽油機(jī)相結(jié)合，研制出一種綜合電動(dòng)機(jī)助力器系統(tǒng)，使內(nèi)燃機(jī)主要工作在最佳工況點(diǎn)附近，大大降低內(nèi)燃機(jī)的排放，并可回收制動(dòng)能量，通過(guò)裝在小客車(chē)上極大的降低汽油機(jī)燃油消耗量成為低排放的節(jié)能汽車(chē)；日本豐田公司研制的混合電動(dòng)汽車(chē)，其排放與傳統(tǒng)汽油機(jī)車(chē)相比CO2下降50％，HC、CO和NOx排放降低90％，燃油節(jié)省一半。在風(fēng)力發(fā)電或太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，由于風(fēng)力與太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性，會(huì)引起蓄電池反復(fù)頻繁充電，結(jié)果大大縮短電池壽命，利用雙電層電容器吸收或補(bǔ)充電能的波動(dòng)，可以輕易解決這一問(wèn)題。超級(jí)電容器在有些場(chǎng)合可以替代電池工作，同時(shí)，可以避免由于瞬間負(fù)載變化而產(chǎn)生的誤操作。超級(jí)電容器還可用于對(duì)照相機(jī)閃光燈進(jìn)行供電，可以使閃光燈達(dá)到連續(xù)使用的性能，從而提高照相機(jī)連續(xù)拍攝的能力；另外，德國(guó)Epcos公司還用該器件對(duì)相機(jī)快門(mén)進(jìn)行控制。大容量超級(jí)電容器的另一個(gè)重要應(yīng)用在電力系統(tǒng)上，運(yùn)用超級(jí)電容器進(jìn)行重要系統(tǒng)的瞬態(tài)穩(wěn)壓穩(wěn)流，特別是在大功率系統(tǒng)上，幾乎是不可替代的器件。另外，隨著電子與能源工業(yè)的發(fā)展，超級(jí)電容器在短時(shí)UPS系統(tǒng)、太陽(yáng)能電源系統(tǒng)、汽車(chē)防盜系統(tǒng)等免維護(hù)系統(tǒng)上具有不可替代的作用，在一些電磁操作機(jī)構(gòu)電源、汽車(chē)音響系統(tǒng)等領(lǐng)域均具有非常廣泛的應(yīng)用。5％之內(nèi)，此處T表示容量誤差為177。若T改為K，表示誤差為177。20％。電容器在工作時(shí)，其上承受的直流電壓應(yīng)小于額定電壓。2)高壓時(shí)，實(shí)際工作電壓與額定電壓的比率要低一些。4)要求可靠性高時(shí)，比率要選低一些。直流電壓除以漏電流的值，即為電容器的絕緣電阻。電容器的絕緣電阻是一個(gè)不穩(wěn)定的電氣參數(shù)，它會(huì)隨著溫度、濕度、時(shí)間的變化而變化。當(dāng)交流電流通過(guò)電容器時(shí)，其上有一個(gè)交流電壓降，對(duì)于理想的電容器，其兩端的交流電壓乘上流過(guò)的電流所得的值稱(chēng)為無(wú)功功率，此時(shí)，電容器不會(huì)發(fā)熱。有功功率與無(wú)功功率之
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