平行板电容器型γ剂量计探头的研究

本文给出了不同结构平行板电容器型剂量计探头在射线的照射下积累电荷的测量结果，并讨论了其部分特性。

浆料固含量对电池型电容器性能的影响

研究固含量对浆料物理化学性质、极片微观形貌和电容器性能等的影响,建立浆料固含量、浆料分散稳定性、电极片导电网络结构与电容器功率之间的关联,以改善电池型电容器的功率特性。在干混捏合搅拌工艺的基础上,选取对电容器浆料和极片性能影响较大的固含量(45%、50%、55%)进行研究。当固含量为50%时,浆料悬浮液的接触角和表面张力较小;该固含量制得的极片具有较强的剥离强度(1.66 N)、较低的电阻率和优良的三维导电网络结构。50%固含量更适合高功率电池型电容器工业生产的制浆工艺,可改善浆料和极片的物理化学性能及工业批生产的极片质量。制备的电池型电容器极限脉冲功率可达4513.5 W,以10 C充电、20 C放电(100%DOD)循环2000次,容量保持率仍有93.15%。

单组分和三组分电解液添加剂对电池型电容器性能的影响

电解液添加剂作为电解液中的重要组成部分,能够以较低的含量实现较大程度的性能改善。针对常见的碳酸亚乙烯酯(VC)、硫酸乙烯酯(DTD)、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)电解液添加剂,系统研究了单组分添加剂和三元添加剂对锂离子电池型电容器的性能影响。结果表明,VC在60 A(7.5C)电流下循环3000次后容量保持率达到92.08%。DTD在低温-40℃下放电能量保持率为63.29%,较PS单组分添加剂提高了4.39%。PS单组分添加剂的自放电率较大,为2.648 mV·h^(-1),在高温下还会发生副反应产气。对于不同含量混合的三元添加剂,VC和DTD的搭配使用能够有效提高电容器的各部分性能,如放电平台、低温性能、高温性能和循环性能。但是添加剂的含量需要进一步把控,通过多种添加剂的协同设计和配合使用,充分发挥优势,以提高锂离子电池型电容器的性能。

π型接线高压电容器组不平衡电流离线测试方法

国内交、直流滤波器电容器组一般采用H桥型结构,但某些换流站采用π型结构电容器组,H桥型电容器组不平衡电流离线测试方法不再适用。本文提出将π型结构电容器组构成H桥型间接测量不平衡电流的新方法,分别对电阻、电容和电感3种构成H桥的方法进行计算公式推导和仿真分析。为减小现场电磁干扰对测量精度的影响,本文采用多频率点测试不平衡电流的方法进行现场测试,结果表明新方法理论思路正确,可以准确测量不平衡电流。

炭基非对称型超级电容器的研究进展

基于碳材料的超级电容器因其高功率密度、快速充放电能力而在电化学储能技术领域发挥着重要的作用,但是较低的能量密度严重限制其发展应用。相较于常规对称型超级电容器,非对称型超级电容器可以充分利用理论工作电压窗口,大幅拓宽工作电压进而提升整体能量密度。本文简单介绍了非对称型超级电容器的优势与分类,以及在电极电位拓宽策略方面的最新研究进展,为未来开发新型超级电容器提供参考方向。

高能量密度的锂离子混合型电容器

锂离子混合型电容器兼具锂离子电池和超级电容器的优点,在电化学储能领域具有广泛的应用前景,但其产业化仍存在一系列的器件结构设计、电极材料筛选、预嵌锂工艺和电解液与电极的界面等基础及工艺方面的问题.本文结合作者课题组的研究工作,介绍了近年来高能量密度的锂离子混合型电容器的研究进展,内容涉及锂离子电容器正/负极材料的筛选、预嵌锂工艺的优化、内并联结构的锂离子电池型超级电容器复合正极组成材料的调控、隔膜的选择、电解液的组成、以及器件的高/低温性能,分析了锂离子电容器的容量衰减机制,探讨了锂离子电池型超级电容器的储能机制,并提出了未来对高能量密度的锂离子混合型电容器研究的展望.

非对称型电化学超级电容器的研究进展

非对称型电化学超级电容器是一种介于超级电容器和二次电池之间的新型储能元件,它同时具备超级电容器和二次电池的特性,即高的比能量和比功率、良好的快速充放电能力和循环性能。综述了非对称型电化学超级电容器的工作原理和研究进展。

一种电动车辆用牵引型水性电解液超级电容器模型

针对电动车辆使用的牵引型活性炭电极水性电解液超级电容器,根据其实际工作电压范围内的脉冲充放电特性建立了四阶RC网络等效电路模型,考虑到充放电过程不精确可逆,将充电与放电过程分开来建模,并给出了一种新的模型参数辨识方法。对模型仿真的结果与实际电容器的充放电特性曲线进行了比较,结果表明,所建立的等效电路模型对于超级电容器脉冲充放电特性的拟合精度是令人满意的,符合实车应用。

电池型电容器技术发展趋势展望

发展可再生能源是实现“碳达峰、碳中和”目标的最重要保障之一。然而,太阳能、风能等新能源出力的不稳定性对储能器件的能量特性和功率特性都提出了更高要求。首先,对传统锂离子电池和超级电容器的技术特征进行论述,提出在新的电网储能要求下发展电池型电容器技术的必要性。然后,从正极材料的改进、负极材料的改进,以及极片结构、集流体与极耳的革新3个方面,详细讨论了电池型电容器关键材料的技术发展方向。最后,提出储能器件的三大核心要素及其“二合一”或“三合一”效应的搭配,以满足对成本、安全性、功率特性和能量特性的多样化需求,并对电池型电容器的发展趋势进行了展望。

低电感大电流长寿命同轴型电容器

介绍了一种应用于高功率脉冲源的低电感、高通流能力、长寿命的同轴型电容器。通过理论计算,综合考虑电容器的工作电压、电感、通流能力、与开关的连接方式等,确定了电容器的芯子结构、绝缘子结构及电极结构。通过设计实验线路,测试了电容器的电压、电感、通流能力、寿命等参数。实验结果表明:电容器电容量1.5μF,工作电压100kV,工作电流250kA,峰值电流大于300kA,电容器电感小于20nH,储能密度205J/L,工作寿命大于6 000次。

动力型超级电容器应用研发

论文阐述了适合于城轨交通装备应用,并具备大容量、高功率、长寿命的动力型超级电容器的发展历程。根据城轨交通多样性发展的市场需求,论文介绍了自主研发的动力型超级电容器储能电源的功能、性能、品质等指标。论文还就动力型超级电容器的技术研发方向作了进一步的探讨。

Li_4Ti_5O_(12)/AC非对称型超级电容器的性能研究

本文采用青岛翰博科技有限公司提供的Li4Ti5O12电极材料和自制的AC/Li4Ti5O12复合电极材料分别与活性炭(AC)组装非对称型超级电容器,考察了恒流充放电等电容器性能。结果表明,在电流密度5 mA/cm2(289 mA/g)下,Li4Ti5O12/AC非对称型超级电容器的容量密度、能量密度、功率密度分别为51 F/g、56 Wh/kg、809 W/kg,高于对称型超级电容器(AC/AC)的电化学性能;并且当AC/Li4Ti5O12复合电极中Li4Ti5O12含量为30%时,AC/Li4Ti5O12/AC非对称型超级电容器的能量密度和功率密度相对较高,分别为117 Wh/Kg、760 W/Kg。

纤维电极及其编织型超级电容器的制备及性能研究

为制备具有轻质、小体积、高柔性的储能器件,以比表面大且质轻的碳纤维(CF)为纤维电极基体,通过化学镀-电化学氧化法实现金属@金属氢氧化物电极活性物质的原位沉积,制备复合纤维电极(NiCo@NiCoDH/CF);同时采用平纹编织技术将纤维电极以纬线方式嵌入织物,结合凝胶电解质组成柔性超级电容器(wSC-NC)。结果表明:经电氧化处理得到的NiCo@NiCoDH/CF表面呈颗粒与薄片状多级结构均匀分布,经5000次循环后,循环保持率在99%以上;采用弯曲测试对比电容器折叠1000次前后循环伏安曲线,结果显示折叠1000次后电容几乎无损失,编织型超级电容器有助于承受长期重复的变形。

非对称型超级电容器电极材料研究进展

非对称型超级电容器结合了双电层电容器和法拉第准电容器的优点,具备高能量密度和功率密度、循环寿命长等特性,成为近年来超级电容器领域的研究热点。非对称型超级电容器电极材料包括碳材料/过渡金属氧化物体系、碳材料/导电聚合物体系和金属氧化物/导电聚合物体系,综述了非对称型超级电容器电极材料的类型及研究进展。

充气型低压电容器

充气型低压电容器(GMKP)是国外刚刚研制开发成功并批量生产的最新颖的自愈式低压电容器,由于它代表了电器产品无油化、小型化、环保化的发展方向,在国外被称为第四代低压电容及21世纪的低压电容器。第一代低压电容器出现在40～50年代。当时我国从原苏联引进技术,采用低介质扁平元件和矿物油(含有PCB)浸渍。产品体积大、有功损耗大。第二代出现在70年代,随着金属化膜代替电容器纸及圆形元件代替扁平元件,体积减小40％左右。第三代产品80年代在欧洲称为MPK。

变频器用螺栓型铝电解电容器长寿命技术的研究

为了提高变频器用螺栓型高压大容量铝电解电容器的使用寿命、高温高压稳定性以及耐大纹波电流冲击的特性,通过对工作电解液溶剂、溶质和添加剂的研究与分析,以及对原材料的优选和生产工艺的优化,研制出的产品105℃高温负荷达5000小时。

10kV紧凑型组合式电容器组选用分析

采用10kV紧凑型组合式电容器装置,从全寿命周期综合投资比较,不到常规框架式电容器成套装置的20%。由于运行维护方便,故障率低,可提高供电安全性和可靠性,取得较好的社会效益和经济效益。

镍钴层状双氢氧化物超级电容器材料的制备及性能

过渡金属特别是镍和钴元素以其优异的电化学性能和丰富的自然资源在储能电极材料的研究和开发中得到了广泛的应用,其中,镍钴层状双氢氧化物(NiCo-LDH)电极材料因形貌易调控和高比电容等优点而备受关注。对NiCo-LDH超级电容器材料的制备方法和材料改性(离子掺杂和材料复合)进行综述,讨论了制备方法对材料微观结构及其电化学性能的影响。

基于叉指型电容构型的月尘颗粒沉降量探测方法

月尘沉降量探测是适时启动月尘清除功能性组件的核心,更是低能耗智能除尘技术的关键。文章针对现有月尘沉降量探测方法的局限和叉指型电容探测器的优点,提出基于平面叉指型电容构型的月尘颗粒沉降量智能探测方法,构建了月尘沉降层与叉指型电容基板介质层复合的月尘沉降量电容解析模型,获得了探测器自身电容值与月尘沉降量的关联数学算法,给出月尘沉降量电容式探测器优化设计方法。仿真与实验结果表明:探测器不同的金属化比条件下,电容随颗粒沉降层厚度变化的实验和计算误差不超过2%。以上研究为低能耗智能除尘技术提供了沉降量感知的新方法。