本文關(guān)鍵詞：超級電容器相關(guān)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 社會越來越關(guān)注環(huán)境保護問題，使得電動汽車成為理想的新一代交通工具，，也為超級電容提供了發(fā)展的契機。超級電容是一種介于電池和靜電電容之間的新型儲能元件，功率密度比電池高數(shù)十倍，能夠滿足電動汽車啟動、加速等高功率輸出的需要。它也能用作電路元件、小型用電器、直流開關(guān)電源等用途，具有廣闊的應用前景，近年來已成為研究的熱點。國外超級電容的研究已非常深入，相應產(chǎn)品已經(jīng)在電動汽車上得到了成功應用；而我國僅近幾年才掀起了超級電容的研究熱潮，目前尚未有實用化的超級電容制備技術(shù)和產(chǎn)品出現(xiàn)。因此開展超級電容的研究，對于促進我國電動汽車事業(yè)的迅速發(fā)展具有很大的現(xiàn)實意義。在本論文中我們采用了循環(huán)伏安、交流阻抗、恒流充放電、X射線衍射、電子顯微鏡等實驗方法和測試手段對超級電容的電極物質(zhì)、電解質(zhì)溶液、制備組裝技術(shù)等問題展開了一系列研究，得到以下結(jié)論： 1．提出了一種新的研究測試方法——雙工作電極法，能夠同時得到正負電極電位對總電壓的各自貢獻，有利于電容器性能優(yōu)化。 2．指出堿性溶液中正極性能較差是影響碳基電容器性能的重要因素，增大正極活性物質(zhì)的載量能夠使電容性能得到一定程度的改善。 3．發(fā)現(xiàn)活性炭電極在硝酸鉀等中性電解液中具有優(yōu)越的電極性能，但存在金屬集流體的腐蝕問題。 4．采用活性炭作電極材料成功制備了6V300F、3V1000F的超級電容樣品，其性能接近國外同類產(chǎn)品。 5．制備出了兼具法拉第電子轉(zhuǎn)移過程和非法拉第雙電層充放電過程的復合電極物質(zhì)，雖未能在超級電容中得到很好的應用，但這個思想可能會在其他領(lǐng)域發(fā)揮作用。 6．提出了電極的正極與電容器的負極結(jié)合成混合超級電容的構(gòu)想，將氫氧化亞鎳作為正極物質(zhì)、活性炭作為負極活性物質(zhì)構(gòu)成的混合超級電容雙電極比容量可達到91.7F/g，是活性炭超級電容的2～3倍，單體工作電壓可以高達1.5V，從而使能量密度提高到碳基超級電容的十倍。 7．首次研究了氫氧化亞鈷作為超級電容的電極性能，得到起比容量雖只有71F/g，但其阻抗卻比碳電極小得多，等效串聯(lián)面電阻僅為200mΩ·cm~2，而碳電極可達到1.6Ω·cm~2。這種物質(zhì)更加適于用作超級電容電極物質(zhì)。 哈爾濱工程大學碩士學位論文 8．采用沉淀轉(zhuǎn)化法合成出的氫氧化亞鉆具有更佳的電極性能，比容量可達 到92F哈。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過上萬次循環(huán)后，電極上的CO（OHh逐漸轉(zhuǎn)變成四氧化 三鉆，使電極比容量增大到133F／g。指出如果采用更好的合成方法增大 容量而不增大其阻抗的話，這種物質(zhì)將有著極大的應用前景。 文中雙工作電極法、中性電解液、法拉第／非法拉第復合電極物質(zhì)、鎳／ 碳混合超級電容、氫氧化亞鉆用作超級電容電極物質(zhì)等都是我們富有創(chuàng)新性 的研究工作，得到了一些有意義的結(jié)果，希望能對超級電容器的進一步研究 有一定的啟發(fā)意義。
【關(guān)鍵詞】：超級電容器 超電容 雙電層電容器 混合電容器
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2002
【分類號】：TM53
【目錄】：

• 第1章 緒論11-18
• 1．1 概述11-14
• 1．1．1 概念、名稱及類別11
• 1．1．2 超級電容的特點11-13
• 1．1．3 超級電容器的用途13-14
• 1．2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀14-16
• 1．2．1 基礎(chǔ)研究現(xiàn)狀14-15
• 1．2．2 應用研究現(xiàn)狀15-16
• 1．3 課題研究背景及意義16
• 1．4 本論文的主要工作16-18
• 第2章 碳基超級電容研究18-37
• 2．1 原理及方法18-23
• 2．1．1 碳基超級電容器的原理18-20
• 2．1．2 碳基超級電容的類型及特點20-21
• 2．1．3 實驗測試方法21-23
• 2．2 碳電極性能考察23-31
• 2．2．1 堿性電解液中活性炭電極性能考察23-29
• 2．2．2 碳基電容器電解液考察29-31
• 2．3 碳電極性能優(yōu)化31-35
• 2．3．1 碳材料的選取及處理31-33
• 2．3．2 電極制備工藝優(yōu)化33-35
• 2．4 本章小結(jié)35-37
• 第3章 電容器的組裝及性能考察37-47
• 3．1 小型電容器性能考察37-42
• 3．1．1 電容器的組裝37
• 3．1．2 常溫下的恒流放電性能37-38
• 3．1．3 不同溫度下電容器性能考察38-42
• 3．1．4 循環(huán)壽命42
• 3．2 大容量電容器性能考察42-46
• 3．2．1 電容器的組裝42-43
• 3．2．2 充放電測試43-44
• 3．2．3 漏電與恒阻放電44-45
• 3．2．4 循環(huán)測試45
• 3．2．5 電容器性能匯總45-46
• 3．3 本章小結(jié)46-47
• 第4章 混合超級電容研究47-63
• 4．1 復合電極材料的研究47-52
• 4．1．1 MnO_2/C性能研究47-48
• 4．1．2 Ag_2O/C性能研究48-50
• 4．1．3 Ni（OH）_2/C性能研究50-52
• 4．1．4 碳載復合電極材料小結(jié)52
• 4．2 混合超級電容的電極行為52-57
• 4．2．1 錳/碳混合超級電容52-53
• 4．2．2 鎳/碳混合電容53-57
• 4．3 Ni（OH）_2的制備及性能考察57-62
• 4．3．1 沉淀轉(zhuǎn)化法制備Ni（OH）_257-61
• 4．3．2 Ni（OH）_2摻雜61-62
• 4．4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 鈷電極在超級電容中的應用63-76
• 5．1 氧化還原電容電極物質(zhì)概述63
• 5．2 沉淀法制備Co（OH）_2的電極性能63-69
• 5．2．1 物質(zhì)制備及性能測試63-64
• 5．2．2 物理性能表征64
• 5．2．3 伏安特性64-66
• 5．2．4 阻抗特性66-67
• 5．2．5 電極表面狀況67-68
• 5．2．6 放電特性68-69
• 5．3 沉淀轉(zhuǎn)化制得Co（OH）_2性能69-75
• 5．3．1 電極物質(zhì)制備69
• 5．3．2 XRD特性69-70
• 5．3．3 Co（OH）_2的伏安特性70-73
• 5．3．4 放電特性73-74
• 5．3．5 Co（OH）_2的循環(huán)性能74-75
• 5．4 本章小結(jié)75-76
• 本論文的主要創(chuàng)新點76-77
• 結(jié)論77-78
• 參考文獻78-85
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果85-86
• 致謝86

【引證文獻】

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本文編號：268564