【摘要】：超級(jí)電容器壽命長(zhǎng),安全性高,并可以實(shí)現(xiàn)快速充放電,是化學(xué)電源研究的熱點(diǎn)之一。然而,超級(jí)電容器的能量密度較低限制了其更多的應(yīng)用。因此,超級(jí)電容器領(lǐng)域的研究關(guān)注點(diǎn)在如何提高超級(jí)電容器的能量密度。其中,提高比容量是提高能量密度的一種有效途徑。本文通過(guò)對(duì)電極材料和電解液的優(yōu)化來(lái)研究制備得到高容量超級(jí)電容器的方法。電極材料的比表面積、孔道結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性對(duì)其電化學(xué)性能有著直接的影響。一方面,通過(guò)優(yōu)化電極材料的孔道結(jié)構(gòu)和比表面積可以增加活性位點(diǎn)并提高電解液離子傳導(dǎo)率,從而得到高比電容。另一方面,電極材料導(dǎo)電性的提高有利于提升其電子傳導(dǎo)率從而得到較高的比容量。本文分別對(duì)碳材料和金屬氧化物/氫氧化物的優(yōu)化達(dá)到了增加雙電層電容和贗電容的目的。不僅如此,還可以通過(guò)在電解液中增加氧化還原電對(duì)從而得到高比電容。這一方法為高容量超級(jí)電容器的制備提供了新的思路。
[Abstract]:Supercapacitor has long life, high safety and can realize rapid charge and discharge. It is one of the hot research topics in chemical power supply. However, the low energy density of supercapacitors limits their application. Therefore, the research focus in the field of supercapacitors is how to improve the energy density of supercapacitors. Among them, increasing specific capacity is an effective way to increase energy density. In this paper, the method of preparing high capacity supercapacitor is studied by optimizing electrode material and electrolyte. The specific surface area, pore structure and conductivity of electrode materials have direct influence on their electrochemical properties. On the one hand, by optimizing the pore structure and specific surface area of the electrode material, the active sites can be increased and the ionic conductivity of the electrolyte can be increased, thus the high specific capacitance can be obtained. On the other hand, the higher the conductivity of electrode material is, the higher the specific capacity is. In this paper, carbon materials and metal oxides / hydroxides are optimized to increase the double layer capacitance and pseudo-capacitance respectively. Moreover, the high specific capacitance can be obtained by adding redox pairs to the electrolyte. This method provides a new idea for the preparation of high capacity supercapacitors.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所稀土國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(21422108,21271168,51472232)資助項(xiàng)目~~
【分類號(hào)】：TM53

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本文編號(hào)：2350426