MOF-5衍生碳作为水系锌离子复合电容器阴极储能性能研究

采用锌金属有机配合物(MOF-5)煅烧得到的多孔碳材料作为阴极材料,以锌箔作为阳极,硫酸锌中系水溶液作为电解液构建了锌离子复合电容器。在电化学性能测试中,锌离子复合电容器表现出了优异的电化学性能,如高放电比容量(在1 A·g^-1的电流密度下放电比容量为55 mAh·g^-1),良好的倍率性能,高能量密度(46 Wh·kg^-1),优异的循环稳定性(在1 A·g^-1的电流密度下进行8000次充放电循环后,锌离子复合电容器的放电比容量保持率接近100%)。

氢氧化镍掺杂活性炭复合电化学电容器的研究

在活性炭中掺入一定量的Ni(OH)2作为电化学电容器的正极活性物质,通过恒流充放电测试考察了掺入Ni(OH)2的活性炭正极与纯活性炭负极组成的复合型电容器,在不同充放电条件下的电化学电容特性。实验发现,该复合电容器的稳定工作电压可提高至1.3V,并具有较高的比电容量,可以有效地提高了电化学电容器的能量密度。与纯活性炭型电容器相比,其能量密度可以增加70%～85%,同时,这种复合型的电化学电容器具有较长的循环寿命和较低的自放电率。

AC/AgO新型复合电化学电容器研究

以活性碳(AC)为负极材料,氧化银(AgO)为正极材料,1.4g/mL的KOH水溶液为电解液,水化纤维素膜为隔膜制备了AC/AgO新型复合电化学电容器。通过交流阻抗、循环伏安、充放电循环等测试考核了其性能。实验表明,AC/AgO新型复合电化学电容器等效串联内阻较低,有效工作电压可达到1.5V以上,具有良好的大电流放电性能和良好的充放电循环性能,以及较好的荷电保持能力。AgO电极在5A/g的电流密度下单电极比电容量达145.2F/g。电容器经过5700次充放电循环后,容量衰减小于10%。

聚苯胺/活性碳复合型超电容器的电化学特性(英文)

电化学电容器作为一种新型储能器件具有广泛的应用.采用(NH4)2S2O8化学氧化聚合苯胺法制备了聚苯胺电极材料,采用化学物理二次催化活化法制备了高比表面积活性碳材料.并用循环伏安、恒流充放电以及交流阻抗等方法对上述电极材料的电化学特性进行了研究.实验结果表明,所制备的聚苯胺电极材料具有高于420F·g-1的法拉第赝电容和良好的电化学特性,所制备的活性碳电极材料则具有160F·g-1的双电层电容量.分别采用聚苯胺作为正极,活性碳作为负极,38%硫酸作为电解液制备了复合型电化学电容器.复合型电容器工作电压达到1.4V,电容器单体比电容达到57F·g-1,最大比能量和最大真实比功率分别达到15.5W·h·kg-1和2.4W·g-1,峰值比功率达到20.4W·g-1,电容器循环工作寿命超过500次.与活性碳双电层电容器相比,复合型电容器还具有较低的自放电率.

膜纸复合储能电容器的直流局部放电信号分析方法

检测系统提取直流局部放电(DCPD)信号后,须进一步处理,从而准确判断缺陷状况。描述直流局部放电信号的基本参数是放电量q及放电发生时刻t,通过对膜纸复合储能电容器进行直流局部放电检测,比较了含有不同人工缺陷的电容器的基于Δt方法的二维统计分布图及指纹谱图;研究了不同寿命阶段储能电容器的q-n曲线。试验结果表明,基于Δt方法的特征谱图能用于区分电容器缺陷类型;不同电容器在老化阶段的q-n曲线变化规律并不一致,说明该曲线难以表征电容器的老化进程。最后,提出采用Δt方法来表征电容器绝缘的老化进程。

石墨烯基复合超级电容器材料研究进展

石墨烯基复合材料因其优异的性能广泛应用于各个领域,尤其在超级电容器的研究中。本文对石墨烯基复合超级电容器材料的结构进行了分类,并分别从石墨烯-碳基复合材料、石墨烯-导电高分子复合材料、石墨烯-过渡金属化合物复合材料的角度,总结了不同石墨烯基复合超级电容器材料的研究进展,重点强调了优化电极结构和提高电极性能之间的关系。同时,概述了石墨烯基复合材料在锂离子电池、太阳能电池、催化等其他方面的应用。获得高能量密度、功率密度以及长循环寿命的超级电容器是其作为电极材料的发展趋势。

氧化镍/碳纳米管复合型超级电容器的研制

通过电化学阴极还原的方法制备了氧化镍电极材料。经250℃脱水处理后氧化镍材料表现出法拉第赝电容的电化学特性且材料单电极比容量达到210F·g-1,优于普通活性炭材料。本文采用催化裂解法制备了碳纳米管电极材料,比容量达到了42F·g-1。提出了采用电化学法沉积氧化镍和碳纳米管分别作为电容器正负极的新工艺,该工艺制备的复合型超级电容器的工作电位达到了1.6V,且具有良好的大电流放电特性。实验还表明该型氧化镍超级电容器具有极低的自放电率。

Ni(OH)_2/活性炭复合材料在超级电容器中的应用

用化学沉淀法在活性炭(AC)表面和微孔内掺杂不同量的氢氧化镍,制备了氢氧化镍-活性炭[Ni(OH)2-AC]复合材料.用X射线衍射(XRD)和氮气吸附等温线等对活性炭和复合材料进行表征,结果表明,所制材料为β-Ni(OH)2-AC复合材料.对不同掺杂量的β-Ni(OH)2-AC复合材料的电化学性能进行了研究,循环伏安、恒流充放电实验表明,少量氢氧化镍掺入活性炭表面和微孔中,所得材料的比电容较活性炭有所提高,并具有良好的充放电性能;当氢氧化镍的掺入量为6%(ω)时,所制备的超级电容器单电极表现出优良的电化学性能.以活性炭电极作负极,复合材料作正极制成复合型超级电容器,循环性能测试发现,掺入6%(ω)氢氧化镍的复合材料制成的Ni(OH)2-AC/AC复合型超级电容器比电容高达330.7F/g,比活性炭(AC/AC)超级电容器比电容(245.6F/g)提高了34.6%,且Ni(OH)2-AC/AC复合型超级电容器具有更好的循环充放电性能.

新型复合电化学电容器的研究

在单体碳/碳型双电层电容器的电极中分别添加一定量具有高容量性质的活性物质,构成正、负复合电极,活性物质经激活后即可在两极存储电能。该新型复合电容器与原碳/碳型双电层电容器相比,具有更高的稳定工作电压以及较高的单电极比容量,可有效改善双电层电容器的比能量及安全性能。根据所加活性物质比例及所选工作电压之不同,比能量可增加45%～70%。经不同电流密度恒流充放电试验,复合电容器的功率密度、充放电效率及循环寿命等性能良好,高容量活性物质的添加对双电层电容器较高的自放电现象具有一定的抑制作用。

氢氧化镍—炭复合超级电容器的研究

用化学沉淀法制备出Ni(OH)2,以Ni(OH)2 和活性炭为正负极组成复合超级电容器。用循环伏安法和恒流充放电实验研究了电极的电化学性能和容量性质。恒流充放电实验表明,该复合超级电容器具有良好的充放电性能及循环寿命,在 6mol·L-1 KOH电解液中的最大比容量可达 450F·g-1。

纳米纤维素复合纸基超级电容器的制备与性能

以制备的纳米纤维素(NFC)、还原氧化石墨烯(RGO)及聚苯胺(PANI)为原料,按照一定的质量比进行混合超声分散,经真空抽滤得到NFC/RGO(NR)和NFC/RGO/PANI(NRP)复合纸基电极材料.探讨了NFC的羧基含量与复合纸基电极的电学性能和机械性能的关系,以获得性能更优的复合纸基电极.最后以聚乙烯醇/硫酸(PVA/H_2SO_4)为电解质,制备了NFC/RGO和NFC/RGO/PANI复合纸基超级电容器(NRS和NRPS).结果表明:通过改变NFC、RGO及PANI的质量比,NFC可以有效阻止RGO和PANI的团聚,同时其亲水特性可以有效提高电解质离子的扩散速率;NFC羧基含量增加可以提高复合材料间的结合,从而提升复合纸基电极材料的电学性能和机械性能;当NFC、RGO和PANI的质量比为5∶3∶3时,在0.5A/g电流密度下,NRPS纸基超级电容器的比电容为305F/g,经过1000次循环后其比电容仍可保留起始的98.3%,表现出良好的电化学循环稳定性.

复合X7R多层陶瓷电容器

介电常数Ｋ高于 ７２００的、具有满足 Ｘ７Ｒ（－５５～１２５℃，±１５％）规范要求的低烧复合多层陶瓷电容器（ＣＭＬＣＣｓ）已经研制成功．该电容器是由四种具有不同介温特性的ＰＭＮ－ＰＮＮ－ＰＴ和ＰＭＮ－ＰＴ体系的瓷介质膜片按一定布局复合构成．其内部显微结构良好．本研究表明，采用不同材料共烧以得到具有优良性能的片式元件是可行的．

Garton效应对膜纸复合介质结构电容器损耗角正切测量的影响及其判断方法

膜纸复合介质结构电容器在电力系统中的应用越来越广泛,与传统油纸绝缘电容器相比,膜纸复合介质结构电容器的一大优势是其介质损耗角正切(tanδ)更小,在运行时其介质损耗也更小,但是由于Garton效应的存在,在进行介质损耗角正切试验分析时,可能会误判膜纸复合介质电容器的绝缘状态。本文首先简要阐述了Garton效应机理,并通过两个实例,分析了Garton效应对膜纸复合介质结构电容器损耗角正切的影响程度。笔者还就如何确定电容器是否发生Garton效应提出了建议。

膜纸复合绝缘电容器介质损耗因数的标准讨论

综合佛山电力工业局对膜纸复合绝缘耦合电容器及电容分压器介质损耗因数测试的结果分析 ,认为高压膜纸复合绝缘电容器介质损耗因数现场试验标准为不大于 0 2 %太严格 ,建议放宽执行。并指出 :QS1西林电桥不适于测试膜纸复合绝缘电容器的介质损耗因数 ,推荐采用变频电桥 ;

碳纳米管修饰氧化镍三维复合型超级电容器

本文研究了以硅微通道(Si-MCP)为衬底,碳纳米管(CNTs)和氧化镍(NiO)为电极材料的三维(3D)复合型超级电容器。利用电化学刻蚀的方法制备得到硅微通道,用无电电镀方法在MCP表面上均匀镀镍,并通过烘干自然氧化得到NiO/Ni/Si-MCP结构。进一步通过电泳在NiO/Ni/Si-MCP结构上制备CNTs层。用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)表征结构和表面形貌,用电化学测试,如循环伏安法、计时电位法和循环特性表征其电化学和电容性质。结果表明:复合电极材料能够获得较高的比电容4.1 F?cm–2,较之单一的NiO电极有明显的提高。并且在2000次循环测试后,比电容损失率仅为7.3%,说明复合电极具有较好的稳定性。

膜纸复合绝缘电容器介损(tanδ)标准的讨论

对现场膜纸复合绝缘耦合电容器和电容式电压互感器的介损 (tan︾)测试结果进行分析 ,认为目前执行的电力部颁 DL /T5 96 - 1 996《电力设备预防性试验规程》中对 tan︾≤ 0 .2的要求过于严格 ,建议放宽这一标准。

新型高压复合介质组合电容器

介绍了一种新产品——新型高压复合介质组合电容器的性能参数、结构特点。

聚苯胺在电化学电容器中的应用

采用化学氧化聚和法制备了聚苯胺电极材料,所制备的聚苯胺具有高于420F/g的法拉第赝电容和良好的电化学特性.分别采用聚苯胺作为正极材料,高比容量活性碳作为负极,38%硫酸作为电解液制备了复合型电化学电容器.复合型电容器工作电压达到1.4V,最大电容器比容量达到57F/g,最大比能量达到15.5Wh/kg.电容器200mA/cm2放电条件下真实功率达到2.8W/g,峰值比功率达到20.4W/g.循环工作寿命超过1000次.

无功补偿的最佳产品——全膜电力电容器

利用电力电容器对输变电线路和感性负载进行无功补偿,减少损耗,提高功率因数,改善电压质量,改善回路特性,充分而有效地利用电能,这是人们普遍采用的技术措施。可是,究竟选用什么样的电力电容器才能把损耗减少到最低限度,充分挖掘无功补偿的潜力,其中有个优选问题。因此。

超细氢氧化亚镍的溶胶凝胶法制备及其准电容特性

以聚乙二醇为抑制剂,采用溶胶凝胶法制备了粒径小于200nm且具有链珠状特殊形态的超细氢氧化亚镍电极材料.伏安特性测试和电化学阻抗测试表明在氢氧化亚镍中掺加适量碳纳米管可以显著改善电极材料的容量特性和阻抗特性,其中碳纳米管质量分数为20%的复合电极其比电容量可以达到320F·g-1.采用复合电极作为正极,活性炭电极作为负极组成的复合型电化学电容器最大工作电压可以达到1.6V,具有良好的容量特性和大电流放电特性.恒流充放电测试证明复合型电化学电容器具有高能量密度及高功率放电特性,电容器的峰值功率密度为8.6W·g-1.当以0.88W·g-1功率放电时,电容器能量密度可达20.11W·h·kg-1,当采用3.46W·g-1的高功率进行放电时,复合型电容器的能量密度仍然能够达到11.11W·h·kg-1.