新型非对称电化学电容器的电极匹配研究

活性炭负极容量的有效利用率是导致双电层电化学电容器和C/Ni(OH)2非对称电化学电容器容量性质差异的主要因素,并可将其作为非对称电化学电容器容量设计和测算的依据;本文引入Ni(OH)2正极有效活性物质概念,以正极有效活性物质的量匹配负极的设计容量,从而优化正、负极的容量匹配,改善非对称电化学电容器的容量和大电流性能.

基于HFSS模拟的陶瓷管配置对微波液相放电电极匹配影响研究

陶瓷管是微波液相放电电极中难以被其他物质所替代的重要组成部分,研究陶瓷管对微波液相放电电极匹配的影响具有重要意义。为此,在内外电极尺寸一定的条件下,以陶瓷管自身长度、陶瓷管和内电极的相对位置以及液体的相对介电常数作为变量,研究了驻波比(SWR)和用HFSS软件模拟的电场强度随这些变量的变化。结果表明:在乙醇和甲醇中,当陶瓷管位于内电极下方时,2者之间的距离越大,SWR越小;随着陶瓷管长度的增大,SWR呈先增大后减小趋势。在纯水中,当陶瓷管位于内电极上方时,随着陶瓷管长度的增大,SWR呈减小趋势;当陶瓷管不高于内电极时,SWR呈先减小后增大趋势。SWR最小值的获取条件与模拟电场强度最大值的获取条件不同,只有当陶瓷管平行于内电极时,模拟电场强度才能取得最大值。在电极匹配过程中,需要兼顾SWR和电场强度。

基于阵列电极的新型混合电容器

混合电容器由于兼具电池高能量密度和超级电容器高功率密度的优势,成为当前储能领域的研究热点。然而,电池电极和电容电极之间容量和功率的不平衡严重限制了混合电容器的实际性能。因此,如何实现二者的有效匹配,优化器件性能是混合电容器实用化的关键。阵列电极的使用打破传统粉末电极中不导电粘结剂对电化学动力学的限制,其独特的结构为正负极的匹配提供了新策略。此专论结合新型储能器件的研究现状以及本课题组在混合电容器方面的探索,简单探讨了混合电容器的储能机理和阵列结构作为电极材料的优势,着重介绍了本课题组近年来在混合电容器领域的研究工作,针对存在的科学问题提出了相应的解决方案,阐明了阵列电极混合电容器在柔性/可穿戴电子器件等领域的应用前景,并展望了混合电容器在未来的发展方向和挑战。