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超级电容储能系统的研究
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超级电容器串并联技术的研究
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超级电容器研究进展及应用分析
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&&&浏览历史添加不同导电剂对超级电容器性能的影响--《天津大学》2010年硕士论文
添加不同导电剂对超级电容器性能的影响
【摘要】：
超级电容器是介于充电电池与传统电容器之间的一种新型能源器件。它功率密度大、能量密度高、寿命长、工作温限宽、电压记忆性好、免维护,是一种新型、高效、实用的能量储存装置,在众多领域得到了越来越广泛的应用。电极材料是决定超级电容器性能的主要因素之一。活性炭具有价格低廉、成型性好、电化学稳定性高、技术成熟等特点,是超级电容器最早采用的电极材料,一直以来也是人们的研究重点之一。
本论文以活性炭YK1和YP17为电极材料,组装成水系和有机系的双电层电容器。通过恒流充/放电、循环伏安特性以及交流阻抗等测试手段,系统考察了不同导电剂的添加对双电层电容器电容特性的影响。实验结果表明:
1.在水系双电层电容器中,采用活性炭YK1为电极材料:
以Vxc-72为导电剂时,导电剂加入比例为15%时双电层电容器质量比电容达到最大,恒流充放电电流密度为50mA/g时达245.1F/g;以微粉石墨为导电剂时,导电剂加入比例为10%时双电层电容器质量比电容达到最大,恒流充放电电流密度为50mA/g时达232.5F/g。添加两种导电剂组装的双电层电容器均表现出较好的倍率特性;循环伏安和交流阻抗测试结果也表明其均具有良好的电容特性。
2.在有机系双电层电容器中,采用YP17为电极材料,分别以VGCF、Vxc-72和微粉石墨为导电剂时,在相同的比例下,导电剂采用微粉石墨的电极材料具有较好的电容特性和倍率特性,效果最佳。
【关键词】：
【学位授予单位】：天津大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2010【分类号】：TM53【目录】：
ABSTRACT4-8
第一章 文献综述8-30
1.1 超级电容器的发展历史与现状9-11
1.2 超级电容器的分类11-12
1.3 超级电容器的结构及工作原理12-16
1.3.1 扣型超级电容器的基本设计特征12-13
1.3.2 超级电容器的工作原理13-16
1.4 超级电容器电极材料的研究进展16-23
1.4.1 炭材料16-19
1.4.2 金属氧化物以及水合物材料19-22
1.4.3 导电聚合物22-23
1.5 超级电容器用电解液的研究进展23-26
1.5.1 水系电解液24-25
1.5.2 有机电解液25-26
1.5.3 固体电解质和凝胶电解质26
1.6 超级电容器的优点26-27
1.7 超级电容器的应用前景27-29
1.8 本研究的选题思想和研究内容29-30
第二章 实验部分30-37
2.1 原料与试剂30-31
2.1.1 所用原料的来源30
2.1.2 化学试剂30-31
2.2 活性炭YK1 和YP17 的预处理31
2.3 模拟双电层电容器的构造与装配31-33
2.3.1 模拟双电层电容器的构造31-32
2.3.2 模拟双电层电容器电极的装配32-33
2.4 模拟双电层电容器检测仪器33-34
2.4.1 恒电流充放电测定33-34
2.4.2 循环伏安测定34
2.4.3 交流阻抗测试34
2.5 仪器分析测试方法和条件34-37
2.5.1 比表面积和孔结构分析34-35
2.5.2 扫描电子显微镜（SEM）观察35-37
第三章 不同导电剂对水系双电层电容器性能的影响37-51
3.1 引言37
3.2 活性炭YK1 的结构表征与讨论37-40
3.2.1 活性炭的形貌观察37-39
3.2.2 比表面积及孔结构的测定39-40
3.3 不同导电剂对双电层电容器电容特性的影响40-49
3.3.1 导电剂Vxc-72 的加入对双电层电容器电容特性的影响41-45
3.3.2 导电剂微粉石墨的加入对双电层电容器电容特性的影响45-49
3.4 本章小结49-51
第四章 不同导电剂对有机双电层电容器性能的影响51-61
4.1 前言51
4.2 活性炭YP17 的结构表征与讨论51-54
4.2.1 活性炭的形貌观察51-53
4.2.2 比表面积及孔结构的测定53-54
4.3 导电剂的种类对有机系双电层电容器电容特性的影响54-59
4.3.1 循环伏安特性55-57
4.3.2 交流阻抗性能57-58
4.3.3 恒电流充放电特性58-59
4.4 本章小结59-61
第五章 结论61-63
参考文献63-68
发表论文和参加科研情况说明68-69
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