胶体离子超容电池体系中的尺度与反应

寻求兼具高能量密度和高功率密度的储能器件是电化学储能领域一直以来的发展目标,也是应对全球能源危机发展可再生能源的有效举措.胶体离子超容电池体系基于电极材料水平上的创新,将电池的高能量密度和超级电容器的高功率密度及长循环寿命集结于一体,是极具发展前景的一种新型储能体系.胶体离子超容电池体系的优异电化学性能源于其活性物质的多尺度与反应特性,这要求从微观上的化学尺度到宏观上的器件系统尺度对整个电化学单元实现多尺度调控以及复杂的原位耦合反应设计.在前期工作的基础上,从尺度和反应两个重要方面重新审视胶体离子超容电池体系产生优异电化学性能的本质.

基于特高倍率电池的大功率脉冲电源的研制

为降低“电池组+超级电容”类型的大功率脉冲电源的体积和重量,实现电源小型化,提出了一种特高倍率电池——“类超容电池”。基于类超容电池,完全不需要采用超级电容器,可取代“电池组+超级电容器”大功率脉冲电源的技术路径,并采用放电倍率100C的类超容电池构建了重型内燃机启动电源。测试结果表明:仅由类超容电池构成的大功率脉冲电源,具有重量轻、电量大、结构简单等优点,该新技术可应用在基于“电池组+超级电容器”的大功率脉冲电源。