Design and characterization of asymmetric supercapacitor useful in hybrid energy storage systems for electric vehicles

Farshad Barzegar; Damilola Momodu; Lijun Zhang; Xiaohua Xia; Ncholu Manyala

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Design and characterization of asymmetric supercapacitor useful in hybrid energy storage systems for electric vehicles

机译：可用于电动汽车混合储能系统的非对称超级电容器的设计与表征

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Energy storage systems (ESSs) of electric vehicles (EVs) require high energy density and high power density concurrently. The ESSs with only supercapacitors (SCs) or high performance batteries (hpBs) have egregious limitations, and are unable to meet up the demands for specific power and energy concurrently. This study reports on the design and characterization of asymmetric supercapacitor based on activated carbon (ACC) and MoS 2 that suitable for use in hybrid energy storage systems in electric vehicles. The contribution of the double storage mechanism processes obtained from the faradaic storage sulfide material (MoS 2 ) combined with the excellent electric double layer storage from the activated carbon led to the overall realization of an specific energy of ~ 27.82 Wh kg -1 with a related specific power of 1000 W kg -1 at a 0.5 A g -1 gravimetric current density. In addition, the device also exhibited a 100% coulombic efficiency even after cycling for 10,000 continuous charge-discharge cycles serving as the highest reported presently on this device type. This shows the unique potential of adopting such ACC/MoS 2 materials as exceptional candidates to act as SC cells in the hybrid system for energy storage in electric vehicles.

机译：电动汽车（EV）的储能系统（ESS）同时需要高能量密度和高功率密度。仅具有超级电容器（SC）或高性能电池（hpB）的ESS具有巨大的局限性，并且无法同时满足对特定功率和能量的需求。这项研究报告了基于活性炭（ACC）和MoS 2的不对称超级电容器的设计和表征，适用于电动汽车的混合储能系统。从法拉第存储硫化物材料（MoS 2）获得的双重存储机理过程的结合，再加上从活性炭获得的优异的双电层存储，导致整体实现了〜27.82 Wh kg -1的比能，并具有相关性。在0.5 A g -1重量电流密度下的比功率为1000 W kg -1。此外，该器件即使在循环10,000个连续充放电循环后仍表现出100％的库仑效率，这是该器件类型目前报道的最高效率。这显示出采用这种ACC / MoS 2材料作为在电动汽车储能混合系统中用作SC电池的杰出候选者的独特潜力。

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来源
《IFAC PapersOnLine》 |2017年第2期|共5页
作者
Farshad Barzegar; Damilola Momodu; Lijun Zhang; Xiaohua Xia; Ncholu Manyala;
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中图分类自动化技术、计算机技术;
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