發(fā)布時間：2018-07-16 16:58

【摘要】：超級電容器具有優(yōu)良的脈沖充放電性能和快速充放電性能,同時循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬、安全無污染,但能量密度較低.本文對超級電容器的工作原理、發(fā)展?fàn)顩r、缺陷所在和改進(jìn)方法進(jìn)行了簡要介紹,以作者課題組在高比能超級電容器方面的研究工作為主線,結(jié)合近幾年的文獻(xiàn)報道,重點闡述了超級電容器能量密度的提升策略.主要圍繞以下3個方面開展了工作:1)通過將電極材料尺寸納米化來提高傳統(tǒng)電極材料的比容量或開發(fā)其他高比容量的電極材料;2)發(fā)展具有高電壓窗口的離子液體電解液,或利用不同材料在不同電位區(qū)間的電容特性構(gòu)筑不對稱電容器,從而提高超級電容器的電壓窗口;3)將超級電容器和鋰離子電池進(jìn)行"內(nèi)部交叉"構(gòu)筑兼具高能量密度和高功率密度的鋰離子混合電容器.最后,對超級電容器的發(fā)展進(jìn)行了展望.
[Abstract]:Supercapacitors have excellent pulse charge-discharge performance and fast charge-discharge performance, long cycle life, wide working temperature range, safe and pollution-free, but low energy density. In this paper, the working principle, development status, defects and improvement methods of supercapacitors are briefly introduced. The main line of the author's research work on high specific energy supercapacitors is the main line, combined with the literature reports in recent years. The promotion strategy of energy density of supercapacitors is discussed in detail. This paper focuses on the following three aspects: 1) the development of ionic liquid electrolyte with high voltage window by increasing the specific capacity of traditional electrode materials or developing other high specific capacity electrode materials by nanocrystallizing electrode materials. Or using the capacitance characteristics of different materials in different potential ranges to construct asymmetric capacitors. In order to improve the voltage window of supercapacitor, the supercapacitor and lithium-ion battery are "intersected" to construct the lithium-ion hybrid capacitor with both high energy density and high power density. Finally, the development of supercapacitors is prospected.
【作者單位】： 中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所清潔能源化學(xué)與材料實驗室;青島市資源化學(xué)與新材料研究中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(No.21673263,No.21573265) 青島市自主創(chuàng)新計劃基金項目(No.16-5-1-42-jch) 西部博士基金項目資助
【分類號】：O646;TM53

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本文編號：2127030