超級電容器電極材料的研究參考完成課件

超級電容器電極材料的研究匯報(bào)內(nèi)容超級電容器的原理2研究背景及意義1電極材料的改進(jìn)5總結(jié)64超級電容器電極材料及研究現(xiàn)狀超級電容器的應(yīng)用31.研究背景與意義隨著社會的發(fā)展，人們對能源的需求在不斷增長，但是傳統(tǒng)的能源不可再生，環(huán)境的污染，持續(xù)升級的石油能源危機(jī)使人們迫切需要一種清潔的、可再生的能源。近年來超級電容器的相關(guān)研究和進(jìn)展則順應(yīng)了人們對新型能源的需求。超級電容器是一種介于普通電容器和二次電池之間的新型儲能裝置，它具有充電時(shí)間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點(diǎn)。3.超級電容器的應(yīng)用

超級電容器的特點(diǎn)：超級電容器的研制成功是儲能設(shè)備（蓄電池）的一次革命：其他儲能設(shè)備，都是由電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，再由化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，兩次轉(zhuǎn)變能量有損失，超級電容器直接充電，再直接放電，能量形式?jīng)]有轉(zhuǎn)變，能量也沒有損失；充放電效率高達(dá)98％，經(jīng)濟(jì)價(jià)值大。超級電容器比功率大，其特性是：充電時(shí)，充電量大，充電量快；放電時(shí)，放電量大，放電量快。在電動車輛運(yùn)行時(shí)，起步快，加速快，爬坡有力，比鉛酸電池大30多倍，這是電動車能用得上最重要的性能。3.超級電容器的應(yīng)用超級電容器用途非常廣泛?？捎糜谕ㄓ嵖萍?、信息技術(shù)、家用電器等各領(lǐng)域，如它可用作起重裝置的電力平衡電源，可提供超大電流的電力；用作車輛啟動電源，啟動效率和可靠性都比傳統(tǒng)的蓄電池高，可以全部或部分替代傳統(tǒng)的蓄電池；用作車輛的牽引能源可以生產(chǎn)電動汽車、替代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)、改造現(xiàn)有的無軌電車。此外還可用于其他機(jī)電設(shè)備的儲能能源。3.超級電容器的應(yīng)用2.超級電容器在電動大客車的應(yīng)用

（一）、氧化錳電極材料氧化錳資源廣泛，價(jià)格低廉，具有多種氧化價(jià)態(tài)，而且對環(huán)境無污染，在電池電極材料和氧化材料上已經(jīng)廣泛地得到應(yīng)用?，F(xiàn)在用于超級電容器的氧化錳電極材料研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。高比表面二氧化錳是一種價(jià)格低廉且性能良好的新型電極材料。分別用溶膠凝膠法和電化學(xué)沉積法來制備二氧化錳，通過比較發(fā)現(xiàn)，用溶膠凝膠法制備的二氧化錳的比電容量比用沉積法制備的二氧化錳高出1/3。達(dá)到698F/g，且循環(huán)1500次后，容量衰減不到10%。4.超級電容器電極材料及研究現(xiàn)狀（二）、氧化錳電極氧化錳電極材料分為兩類：氧化錳粉末電極和氧化錳薄膜電極。氧化錳粉末電極制備過程氧化錳電極材料的制備方法：液相沉淀法Sol-Gel法低溫固相反應(yīng)法熱分解法4.超級電容器電極材料及研究現(xiàn)狀（三）、薄膜電極薄膜電極是指采取一定的方法在基片上直接沉積氧化錳，或在基片上先沉積錳鹽或純錳，然后通過熱分解或者氧化方法生成氧化錳電極。制備過程不加入粘結(jié)劑和導(dǎo)電材料，因此該方法制備的電極一般都有比較薄，使得電解液與氧化錳材料的接觸機(jī)會增多，電解質(zhì)的利用率較高，因此制備的電極比容量相對比較高。制備方法：電化學(xué)法Sol-Gel法真空蒸發(fā)法4.超級電容器電極材料及研究現(xiàn)狀（一）摻雜對電極材料進(jìn)行其他物質(zhì)的參雜，不僅能提高電極的比熱容，而且能提高電極的功率特性.例如：參雜二氧化錳比未參雜的更有利于提高二氧化錳電極的放電性能和循環(huán)性。這是因?yàn)閰㈦s使二氧化錳的氧化還原反應(yīng)基本保持在生成可逆產(chǎn)物范圍內(nèi)而生成不可逆產(chǎn)物相對減少，從而保證其循環(huán)性。5、電極材料的改進(jìn)4、電極材料的改進(jìn)（二）導(dǎo)電性的改進(jìn)超級電容器的電極材料應(yīng)具有高比電容量，較小的電阻等性能，以提高其功率輸出的需要。傳統(tǒng)的物理方法制備的電極材料由于電極材料與集流體之間的接觸面積不足，使其電極活性物質(zhì)領(lǐng)用率不高。采用高比表面積炭黑直接加到制備電極材料的溶液中，制備電極材料，減少電極的接觸電阻，提高電極的動力學(xué)可逆性，同時(shí)提高活性物質(zhì)的利用率，增加電極的比電容?？偨Y(jié)超級電容器是一種介于普通電容器和二次電池之間新型無維護(hù)儲能元件，比功率是電池的10倍以上，儲存電荷能力普通電容器高，具有工作溫度范圍廣、可快速充放電且循環(huán)壽命長、無污染排放等優(yōu)點(diǎn)，因此它的用途非常廣泛。超級電容器電極材料有碳材料、金屬氧化物材料如氧