DOC《巛黩？》

1、多孔电容炭材料 性能要求

1、高比表面 >

1000m2/g理论比电容 >

250 F/g 、高中孔孔容 12~40&

#197;

400 l/g,大于40&

#197;

的孔容

50 l/g, 各指 标间 相互 矛盾 、高电导率

4、高的堆积比重

5、高纯度 灰份 <

0.1%

6、高性价比

7、良好的电解液浸润性 [此处图http://www.51wendang.com/doc/a616d0b25486f9cedd63adc5片未下载成功] 已研制的电容炭材料 活性炭(粉、纤维、布) ――应用最多的电极材料 纳米碳管碳气凝胶 活化玻态炭 纳米孔玻态炭 [此处图片未下载成功] 活性炭 优势: (1)成本较低;

(2)比表面积高;

(3)实用性强;

(4)生产制备工艺成熟;

(5)高比容量,最高达到500F/g,一般200F/g. 性能影响因素: (1)炭化、活化条件,高温处理;

(2)孔分布情况;

(3)表面官能团 (4)杂质. 研究趋势: 材料复合、降低成本 [此处图片未下载成功] 活性炭表面官能团的作用 含氧官能团越多,导电性越差. 羧基浓度越大,漏电电流越大,储存性能越差. 羧基浓度越高,静态电位越高,越易析氧,电极越不稳定. 处理炭表面官能团,提高性能 高温处理的影响 增加电导率和密度, 减少表面官能团,也减小比表面、比容量 . 适宜的高温处理,可提高大电流下体积比容量. 进行二次活化可提高比表面--重量比容量. [此处图片未下载成功] 碳气凝胶――电子导电性好 电容器产品性能:功率

4000 W/kg,能量

1 Wh/kg 优点:中孔发达、电导率高不足:比表面积低、制备工序复杂 发展趋向:非超临界干燥、活化提高比电容 [此处图片未下载成功] 玻态炭 电导率高,机械性能好;

结构致密,慢升温制作难,价贵. 玻态炭只能表层活化 活性玻态炭 纳米孔玻态炭 多孔碳层 厚15~20 um 整体多孔,比能量提高 多孔碳层的电导率高, 快速升温炭化,成本大降 多孔碳层比功率18kW/L 但电容器的比能量很低(0.07Wh/L) [此处图片未下载成功] 纳米孔玻态炭与碳气凝胶性能比较项目比表面积 m2/g 电导率 S/chttp://www.51wendang.com/doc/a616d0b25486f9cedd63adc5m 电极密度 g/cm3 最佳比容量 F/g 制备条件 纳米孔玻态炭800~1900 7~60 0.73

230 碳气凝胶 (美国) 400~10005~40 0.70

170 常规方法、简单方便 超临界干燥周 期长、费用高 [此处图片未下载成功] 碳纳米管特点

1、导电性好,比功率高

2、比表面小,比容量低

3、成本高 作为添加剂使用 [此处图片未下载成功]

2、准电容储能材料 对金属化合物的性能要求:

1、高比表面 ――多孔,高比能量

2、低电阻率 ――高比功率

3、化学稳定性―― 长寿命

4、高纯度―― 减少自放电

5、价格低―― 便于推广应用 [此处图片未下载成功] a 贵金属 贵金属RuO2电容性能研究 使用硫酸电解液;

容量高,功率大,成本高.热分解氧化法380F/g 溶胶-凝胶法 768F/g 添加W、Cr、Mo、V、Ti等的氧化物 降低成本 复合后性能高: WO3/RuO2比容量高达560F/g Ru1-yCryO2 xH2O比容量高达840F/g 活性炭上沉积0.4mm无定形钌膜达到900F/g [此处图片未下载成功]

2、准电容储能材料 、廉价金属取代贵金属 MnO2材料溶胶-凝胶法制得MnO2水合物在KOH溶液中比容量 为689F/g. NiO材料 溶胶-凝胶法制得多孔NiO比容量265F/g. 北航做纳米Ni(OH)2容量500F/g以上. Ni(OH)2干凝胶容量900F/g. 多孔V O 水合物比容量350 F/g(在KCl溶液).2