电容性能

摘要： 镍钴双氢氧化物具有优异的赝电容性能,但存在充放电过程中因其活性位点利用率较低、导电性较差等问题而导致电容量不能完全释放。本文构建了生物质黄桃衍生的三维网格结构碳材料并用于调控二元镍钴双氢氧化物的超级电容性能。结果表明,二元镍钴双氢氧化物/生物质黄桃衍生多孔碳复合材料显著提高了超级电容器的赝电容容量和倍率性能。研究表明,该复合材料电容性能的提高主要归因于黄桃衍生三维多孔碳的高比表面积、优异的孔结构和高的电子导电性有效提高了二元镍钴双氢氧化物的活性位利用率并缩短了电子/物质传输距离。

摘要： 活性炭材料具有良好的双电层电容性能且性能稳定;而金属氧化物具有理论比电容高,而循环性能差的特点。本文首先以椰壳为原料,KOH为活化剂,化学活化法制备椰壳活性炭。再以椰壳活性炭为碳源,KMnO_(4)为锰源,采用水热法原位合成锰基氧化物/椰壳活性炭复合材料。采用扫描电镜(SEM)对所制材料进行形貌表征,循环伏安法(CV)和恒电流充放电法(GCD)测试复合材料在1 mol·L^(-1) Na_(2)SO_(4)溶液中的电化学性能。结果表明在1 mV·s^(-1)条件下CV测试复合材料的电容由活性炭的66.2 F·g^(-1)提高到77.8 F·g^(-1),水热法原位合成工艺制备的复合材料可提升活性炭电容性能。在1 A·g^(-1)电流密度下恒电流充放电1000次,由初始81.2 F·g^(-1)提高至116.8 F·g^(-1),电容寿命不减反增,循环可逆性良好,具有良好的研究和利用价值。

摘要： 以甲醛和间苯二酚为碳前驱体,以尿素为氮源,制备出一种酚醛树脂基氮掺杂介孔炭微球(NMC)。然后在其上通过水热法合成NMC@NiCo_(2)S_(4)复合材料。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱、N_(2)吸附、X射线衍射及扫描电子显微镜对NMC@NiCo_(2)S_(4)的结构进行了研究。将其作为活性物质组装成三电极进行了电化学性能测试。结果显示,当电流密度为1 A/g时,该复合材料比电容高达1010.17 F/g。在1000次充放电循环后,电容保持率为113.28%。所得NMC@NiCo_(2)S_(4)可作为高性能超级电容器电极材料。

摘要： 超级电容器是一种绿色储能节能器件,其性能主要是由电极材料所决定的。以疏松的石墨烯(GR)为模板,先后以吡咯(Py)和苯胺(ANi)为单体,采用两步原位聚合法制备了具有“三明治”结构的石墨烯/聚吡咯/聚苯胺(GR/PPy/PANi)复合材料,探索了原料比对复合材料结构、微观形貌、电化学性能的影响。研究表明,Py和ANi分别能均匀地聚合在GR和GR/PPy纳米片上;GR/PPy/PANi复合材料具有较小的内阻,兼有双电层电容和赝电容储能,当GR∶Py∶ANi原料质量比为1∶5∶5和电流密度为0.2 A/g时,其放电比电容和能量密度分别达到178.8 F/g和35.8 Wh/kg。原料比对GR/PPy/PANi复合材料电容性能的影响较大,通过对复合材料的优化设计,可以开发用作超级电容器的电极材料。

摘要： 近年来,大量化石燃料的使用改变了全球气候,加剧了温室效应并且产生了严重的热污染。能源枯竭和环境污染问题迫在眉睫,为实现生态环境的可持续发展,人们研究和开发了各种新型的储能材料和器件。超级电容器是最近几年发展迅速的一种新型储能装置,典型特点是储能和快速充放电。因为生物质绿色无污染、资源丰富和可再生,另外,生物质氮自掺杂炭材料因为孔隙发达、孔隙可调、耐酸碱、比表面积大,故可作为制备电极材料碳源的最优选择。本文分别以石榴籽和化妆棉两种生物质作为碳源,利用高温热解法来制备生物质氮自掺杂炭材料电极,并测其电化学性能。经过电化学测试得出,在1 A/g的电流密度下,石榴籽与KOH的质量比为3∶1时比电容最大,约为295 F·g^(-1),同样电流密度下,化妆棉与KOH质量比为3∶1时比电容最大,约为225 F·g^(-1)。

摘要： 采用水热法,将具有氧化还原活性的有机化合物茜素红(AR)非共价修饰于还原氧化石墨烯(RGO)上,制备AR/RGO复合材料,利用FTIR、XRD、SEM对其结构和形貌进行表征,并利用循环伏安(CV)曲线、恒流充放电(CP)曲线以及电化学阻抗谱(EIS)研究其电容性能。结果表明,AR/RGO复合材料在酸性、碱性及中性电解液中均表现出优异的电容性能,是一种极具应用潜力的超级电容器电极材料。

摘要： 随着经济社会的飞速发展,带来了能源危机,因此开发高效的清洁能源成为缓解危机的重要解决途径.超级电容器是一类新型储能器件,它具有良好的充放电效率、循环寿命长、稳定性能好、对环境无污染等优点,因此开发高效、可持续发展的电极材料是提升其电化学性能的主要途径.以三聚氰胺为原料,二茂铁为复合材料,用KOH在氮气气氛下经高温活化制备样品,对样品进行电化学测试研究其电容性能.测试结果表明:样品具有良好的电容性能,且由于氮原子的引入,增加了材料的导电性,减小了电阻,说明所制备的样品具有良好的电容性能.

摘要： 利用水热浸渍法,以柚子皮为前驱体,在KOH活化作用下制备得到分级多孔炭电极(HPC)。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征了材料的形貌和结构。采用循环伏安、恒定电流充放电和交流阻抗测试了材料的电化学性能。结果表明:材料呈现出由大孔、微孔和中孔组成的多孔结构,当前驱体和KOH质量比在1∶9时,获得的HPC材料(HPC-9)的电化学性能最好。电化学测试表明,在5mV/s下,HPC-9质量比电容高达306F/g,是未活化样品的23.5倍。在10000次循环下HPC-9容量无衰减。因此,这种利用生物质制备的分级多孔炭具有优异的电容性能,可望有良好的应用前景。

摘要： 商业活性炭(Commercial Activated Carbon,CAC)具有很高的比表面积和理论电容量,但由于其单一的微孔结构不利于高电流下离子的扩散和传输,因而导致CAC基电容器的倍率性能较差.实验表明,通过将富含介孔的炭黑(Carbon Black,CB)与CAC以质量比3:7混合,能够得到兼具微孔和介孔的多级孔碳复合材料,该复合材料的比表面积为1120 m2·g-1.将此多级孔碳复合材料制作成超级电容器的电极材料,KOH作为电解液,在1 A·g-1电流密度下的比容量高达182 F·g-1.在倍率性能测试方面,该多级孔碳电极在1～50 A·g-1电流密度下的容量保持率为78％,呈现出优异的倍率性能.即使是在10 mg·cm-2的电极负载量条件下,该多级孔碳复合材料电极在10 A·g-1的电流密度下循环8000圈后,容量保持率仍高达96％.因此该多级孔碳复合材料具有广阔的应用前景和巨大的商业价值.同时,这一简单高效的复合策略可以为多级孔碳复合材料的结构设计提供新的思路.

摘要： 采用恒电位电化学剥离的方法,分别在2.0、2.5、3.0、3.1、3.2 V电压下进行电化学剥离,选用循环伏安法、恒流充放电测试等表征手段,根据图像计算在不同电位下改性石墨烯的电导率,比较各个电压处理的石墨烯电极的电学性能.测试结果表明:对施加3.0 V电压处理的电极会使石墨烯部分表面脱落,说明处理电压过高;在3.1 V恒电压下处理的石墨电极,设置电压范围为-0.3～0.3 V时,并施加0.49 mA的阳极电流和0.49 mA的阴极电流,测试结果的质量比电容达到18.845 F·g-1,该电容值符合小型电子器件的标准,符合电池行业的储能要求.

摘要： 多孔炭材料由于具有大比表面积、高导电率、循环使用寿命长、环境友好等特点而被广泛用于超级电容器的电极材料.本文从优化碳源前驱体的组成着手,改善碳电极材料结构的同时,实现对煤液化残渣的高附加值利用.通过小角XRD、扫描电镜、透射电镜、N2物理吸附、电容性能测试等手段,检测并研究了其结构与电容性能.结果表明:适当的加入沥青烯做碳源,不仅可提高其炭化收率,更有利于碳前躯体与模板剂组装获得更大比表面积的有序介孔炭材料.当原料中SBA-15:煤基沥青烯:聚丙烯腈=1:1.2:4.8(质量比)时,可获得炭材料的成炭率高达61％左右,高度有序,活化后比表面积可达602.1m2/g,孔容为0.426cm3/g,平均孔径为3.808nm.采用三电极体系,以6mol/LKOH溶液为电解液,在1A/g恒流下充放电测试,其比电容可达127.2F/g.

摘要： 针对炭材料难以同时实现高导电性和多级孔结构,从而难以应用在大功率超级电容器领域的问题,本文采用磺化聚苯乙烯为前驱体,合成了一种兼具高度石墨化和多级孔结构的多孔炭微球.此炭微球具有良好的球形形貌和主要由微孔和介孔组成的多级孔结构,其BET比表面高达1238m2·g-1.此外,该多孔炭微球还具有高的石墨化程度,循环伏安曲线表明其具有良好的电容性能.在进行循环伏安测试时,在不同的扫描速率下,循环伏安曲线均保持着较好的矩形和良好的对称性,表明其电容性能较好。

摘要： 超级电容器作为一种新能源,有着广泛的应用前景.其电容性能主要依赖于电容器的有效比表面,而微孔对比表面有着十分重要的影响.本实验以三嵌段共聚物F127为模板剂,酚醛树脂低聚物(PF)为碳前驱体,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,调节硅源用量(Si/C为0～1.75)控制微孔量,在900°C下碳化成有序介孔碳-二氧化硅复合物,NaOH脱硅后得到一系列不同微孔率的有序介孔碳材料(OMC).对材料进行X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附表征,并利用循环伏安,阻抗等方法研究了材料的电容器性能.结果表明,合成的材料具有较高的比表面和良好的有序度,当Si/C为1时,材料具有微孔量最多的最大比表面,为1904m2/g,此时的OMC具有最佳电容性能,达104F/g.

摘要： 以硅藻土为模板,糠醇为碳源,合成了模板炭材料,并用KOH活化制备多孔炭材料.利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)及扫描电镜(SEM)对其结构进行表征,并研究了活化温度对模板炭电化学性能的影响.结果表明:活化后模板炭的无序度增加,且随着活化温度的升高,缺陷或无序堆积层增多.在1 A/g的电流密度下,活化后模板炭的比容量为56.6 F/g ～92.4 F/g,与未活化的相比,比容量提高了490％以上.在20 A/g的电流密度下,活化后的多孔炭的比电容保持率仍在65％以上,并且随着活化温度的升高,比电容和比电容保持率降低.活化温度为700°C时,多孔炭材料具有良好的电化学性能,是较好的双层电容器电极材料.

摘要： 为了改善石墨烯的分散性和提高石墨烯的比电容,采用非共价键表面修饰方法,在氧化石墨烯还原过程中加入甲基橙,利用甲基橙与石墨烯的π-π相互作用,将甲基橙接枝在石墨烯的表面,成功地制备了甲基橙接枝石墨烯.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及电化学工作站,对改性石墨烯的组成、结构及电化学性能进行了测试.FTIR测试证实了甲基橙成功地接枝到石墨烯的表面,FESEM显示改性石墨烯片层剥离比较好;水溶性测试显示与未改性的石墨烯相比,甲基橙改性的石墨烯在水中具有良好的分散性.电化学循环伏安法显示改性石墨烯作为电极材料具有良好的电容倍率特性,而且恒电流充放电测试也显示了当电流密度为0.15A/g时,改性石墨烯的比电容达到101F/g.

摘要： 用电化学沉积法制备了用于超级电容器的硫化钴/石墨烯复合电极材料,采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射光谱(XRD)对制备的复合材料进行成分与结构的表征.分析结果表明:石墨烯与硫化钴均匀紧密复合,所得材料呈现纳米片交叉堆叠的开放三维网络结构.对硫化钴/石墨烯复合电极材料进行循环伏安、恒电流充放电测试,结果表明:在1Ag-1的电流密度下,该电极材料的比电容高达3386F g-1,表现出优异的电容性能.

摘要： 纤维基染料敏化太阳能电池、ZnO纳米阵列基LED与超级电容是新型的能源转换与存储器件.在纤维基染料敏化太阳能电池研究中,用一步水热法,在直径为0.5 mm的Ti丝上,生长出长度为几十微米量级的树干状TiO2纳米线和树干上茂密的TiO2纳米分枝,克服了现有研究步骤繁琐的缺点,简单构建电子长程传输通道和提高光吸收的大比表面积,研制出转化效率达到6.32％的纤维染料敏化太阳能电池.还研制了高性能固态柔性超级电容器这些柔性超级电容器组成的能量存储单元成功驱动了商用小型液晶屏，LED，马达和玩具电动车等。通过研制非对称电极，提高了工作电压。巧妙地通过有机导电材料的包覆，既解决了活性材料二氧化锰的抗腐蚀问题，保证其电化学性能的充分发挥，又增加了电化学过程中电子、离子的传输通道，进一步提高了器件的电容性能。这些研究对能源的转换与存储具有重要的意义。

摘要： 超级电容器是近十几年来出现的储能器件，超级电容器的电极材料需要比容量高，导电性好，稳定性好的材料。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，本研究采用Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)，然后用氧化石墨烯为原料分别制备了化学还原石墨烯(RGO)和热还原石墨烯(HRGO)。以RGO, HRGO为活性材料，分别制备了超级电容器正极，采用三电极体系，对其进行恒流充放电测试。说明了热还原石墨烯片层较大，还原程度高，晶型比较完整，表现出较好的循环稳定性能。

摘要： 采用电化学阳极氧化法在室温下以NH4F(0.5wt％)/甘油和水混合溶液为电解液,在钛基体上制备了TiO2纳米管阵列,并在不同的气氛下煅烧作为超级电容器电极材料。通过X射线衍射仪和扫描电镜对电极材料结构和形貌进行了表征,通过傅立叶红外谱和拉曼光谱分析了电极材料表面性能,采用电化学循环伏安、恒流充放电和电化学交流阻抗对电极材料电化学性能进行了考察。结果表明:TiO2纳米管在惰性气氛中烧结可形成氧空位,对电化学性能有很大的影响。当电流密度为10 uA/cm2时,面积比电容达到1797uF/cm2,比处理前的TiO2纳米管的比电容154uF/cm2,高出十多倍。研究结果表明,TiO2纳米管在惰性气氛中煅烧引入的氧空位使得氧化钛纳米结构的供体密度有很大的提高,并且煅烧并未破坏TiO2纳米管阵列的结构,从而使TiO2的电化学活性和电导性增大,并产生赝电容效应,有利于提高材料的比电容。

摘要： 铅炭超级电池不仅具有铅酸电池性质而且具有碳的电容特性,因此在高倍率部分荷电状态(HRPSoC)具有良好的循环性能以及良好的充电接受能力,这对混合动力汽车的发展具有重要意义。铅炭超级电池的研究核心在于炭材料,本文通过对炭材料进行改性,制得炭包覆Pb@C复合材料,研究结果表明这种Pb@C复合材料具有较高的析氢过电位,对铅负极板上氢气的析出起到有效的抑制作用,而且在长循环过程中炭不易被氧化,可以有效提高电池循环寿命。将Pb@C复合材料添加到铅酸电池负极活性物质中制成铅炭电池,并与常规铅酸电池相比,发现负极板中添加一定量的这种Pb@C复合材料可使铅酸蓄电池充电接受能力提升57.0％,有良好的高倍率放电特性,在5C高倍率放电提升54.9％,在HRPSOC微循环寿命测试中,铅炭电池的充放电电压下降缓慢,循环寿命达到26000多次,为常规铅酸电池的3倍。此外,利用SEM、XRD等分析手段对负极板进行表征,发现Pb@C复合材料能够明显减少负极板的硫酸盐化,改善充放电过程的可逆性,从而提高电池的循环寿命。

摘要： 本发明公开了一种超级电容器用高性能电极材料、其制备方法和超级电容器。所述电极材料包括MXene材料和石墨烯材料。本发明通过采用石墨烯材料对MXene材料改性形成复合材料，石墨烯的存在增加了材料的柔韧性，缓解了MXene材料(例如Ti3C2Tx MXene材料)在充放电过程中的体积变化问题，并增加了材料与电解液的接触，提高材料的电导率，从而提升了材料的电化学性能。

摘要： 本发明涉及电容器制造领域，目的是提供一种超级电容器性能稳定装置及性能稳定方法。一种超级电容器性能稳定装置，包括设有加热装置和舱门的保温箱，位于保温箱中的支承托块、端子接电组件和托块固持组件，控制组件和通风系统。该超级电容器性能稳定装置使超级电容器在初始使用时性能不会有较大幅度衰减的不稳定期，不会影响超级电容器正常工作。超级电容器性能稳定方法能满足超级电容器性能稳定处理要求且效果较好。

摘要： 本发明涉及超级电容器领域，具体涉及一种超级电容器用高性能电极材料及其超级电容器，用于解决现有的超级电容器电极材料的性能仍然不佳，比容量及循环稳定性不高，限制了超级电容器的发展的问题；该超级电容器用高性能电极材料通过在碳网络中引入P、N、B、O原子，不仅不破坏C的sp2的杂化结构的同时又能为碳材料带来更多的电子，从而增加碳材料的导电性，而且经过掺杂提高了碳材料的润湿性，增加电解液也电极表面的接触，加快离子传输速率从而增强电化学性能，添加硝酸铜能够提高电极材料对离子具有较高的亲和性，可以作为活性位点，能够显著增强对离子的吸附，进而提高超级电容器的比容量及循环稳定性。

摘要： 本发明公开了一种超级电容器用高性能电极材料、其制备方法和超级电容器。所述电极材料包括MXene材料和石墨烯材料。本发明通过采用石墨烯材料对MXene材料改性形成复合材料，石墨烯的存在增加了材料的柔韧性，缓解了MXene材料(例如Ti3C2Tx MXene材料)在充放电过程中的体积变化问题，并增加了材料与电解液的接触，提高材料的电导率，从而提升了材料的电化学性能。

摘要： 本发明公开了一种用于提升电气性能的固态电解电容器封装结构、及其电容单元与制作方法。固态电解电容器封装结构包括电容单元、封装单元以及导电单元。电容单元包括多个依序堆叠在一起且彼此电性连接的第一电容器。每一个第一电容器包括阀金属箔片、氧化层、导电高分子复合材料层、碳胶层以及银胶层。导电高分子复合材料层包括一导电高分子材料及一与导电高分子材料相互结合的第一纳米材料，第一纳米材料包括多个被导电高分子材料所完全包覆的第一完全内埋式纳米结构及多个部分地从导电高分子材料裸露而出以接触氧化层或碳胶层的第一部分裸露式纳米结构。藉此，以提升固态电解电容器封装结构的电气性能。

摘要： 本发明公开了一种电容式指纹模组性能测试装置，包括：控制单元，其可直接与被测试电容式指纹模组相连，采集模组图像信息；以及电流检测单元，其与控制单元相连；其中，电流检测单元接收控制单元的指令，采集被测试电容式指纹模组电流信息并将该信息返回控制单元，控制单元进行滤波和计算之后得到当前的电流值并输出该电流值。本发明不仅能够快速自动对模组各个端口多功能测试(测试电流、测试管压降、测试阻抗、测试图像质量等)，并且能够对测量数据进行转存，极大的减少了测量和统计时间，使用方便，提高了工作效率。

摘要： 本实用新型公开一种电容触摸屏性能测试笔及电容触摸屏性能测试机，其中，电容触摸屏性能测试笔包括固定座和若干个设于固定座上的笔杆，各笔杆在背离与固定座连接的一端活动连接有伸缩笔头组件，伸缩笔头组件设有用于与被测产品的触摸屏表面接触的金属测试面。本实用新型通过将若干个笔杆设于固定座上，且各笔杆上活动连接有伸缩笔头组件，伸缩笔头组件上设有金属测试面；使得各个伸缩笔头组件可根据触摸屏表面的弯曲情况而单独进行不同的伸缩运动，若干个伸缩笔头组件的金属测试面形成与被测产品的触摸屏表面弯曲一致的曲面，因而伸缩笔头组件的金属测试面测量相同的电容变化量，从而提高了测量结果的准确度。

摘要： 本实用新型提供一种高性能锂电容单体及锂电容组件，所述锂电容单体包括至少一锂电容单元，锂电容单元包括一正极、一负极、位于正极与负极之间的隔膜层及填充在锂电容单元中的电解液，正极包括一双电层电容层及一法拉第准电容层，负极包括一双电层电容层，在负极表面还设置有一锂源层。本实用新型的优点在于，同时利用双电层/准电容储能原理，在保持传统超容高比功率特点的同时兼具更高的能量密度，其能量密度在10‑120Wh/kg，功率密度在3000‑8000Wh/kg，循环寿命3‑5万次。本实用新型锂电容组件为各种应用提供高品质电源，包括但不局限于电动工具、园林工具、无人机、吸尘器、智能机器人、叉车、工程机械和电动汽车等。

摘要： 本实用新型提供一种改善电容器极对壳局部放电性能的衬垫结构及其电容器，衬垫结构为：在衬垫上开设两个小孔，该两个小孔分别位于靠近衬垫边缘的位置，此外，在所述衬垫上进一步设置有贯穿孔，该贯穿孔与其中的一个小孔贯穿且延伸至衬垫的边缘。电容器结构为：在套管尾部套有两个所述衬垫结构，所述两个衬垫的贯穿孔交错，分别放置在两侧位置。本实用新型衬垫结构安装在套管尾部后，可以完全挡住心子顶部，加强心子与盖子的绝缘。从而，改善电容器极对壳局部放电熄灭电压低而导致的电容器极对壳绝缘损坏问题。

摘要： 本发明提供一种电容性能优化法及应用该电容性能优化法设计的电路板，该电容性能优化法包括提供一电路板，该电路板上设置电容焊盘组；在电容焊盘组靠近电流流入方向的一个焊盘的一侧设置多个过孔，所述过孔的圆心位于同一半圆弧上，且该半圆弧以所述焊盘的中心为圆心。利用该方法设计的电路板有效的优化了电容的滤波性能，进而可滤除电源产生的电压纹波以为负载提供稳定的电压。