本文關鍵詞：超級電容器相關技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 社會越來越關注環(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，相應產品已經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和產品出現。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、電解質溶液、制備組裝技術等問題展開了一系列研究，得到以下結論： 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，增大正極活性物質的載量能夠使電容性能得到一定程度的改善。 3．發(fā)現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品。 5．制備出了兼具法拉第電子轉移過程和非法拉第雙電層充放電過程的復合電極物質，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域發(fā)揮作用。 6．提出了電極的正極與電容器的負極結合成混合超級電容的構想，將氫氧化亞鎳作為正極物質、活性炭作為負極活性物質構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，等效串聯面電阻僅為200mΩ·cm~2，而碳電極可達到1.6Ω·cm~2。這種物質更加適于用作超級電容電極物質。 哈爾濱工程大學碩士學位論文 8．采用沉淀轉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)現經過上萬次循環(huán)后，電極上的CO（OHh逐漸轉變成四氧化 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、鎳／ 碳混合超級電容、氫氧化亞鉆用作超級電容電極物質等都是我們富有創(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 國內外的研究現狀14-16
• 1．2．1 基礎研究現狀14-15
• 1．2．2 應用研究現狀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 沉淀轉化法制備Ni（OH）_257-61
• 4．3．2 Ni（OH）_2摻雜61-62
• 4．4 本章小結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 沉淀轉化制得Co（OH）_2性能69-75
• 5．3．1 電極物質制備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75-76
• 本論文的主要創(chuàng)新點76-77
• 結論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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  本文關鍵詞：超級電容器相關技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：268564