复合材料在超级电容器电极材料中的应用

综述了复合材料在超级电容器电极材料中的应用研究。对碳基份材料、金属氧化物基复合材料、导电聚合物基复合材料和MAXenes基复合材料的原理及研究进展进行分析。复合电极材料可以做到将多种材料优势相结合,不仅仅具备高导电性和大的比表面积,而且比电容也进一步扩大,循环稳定性好,成本低廉,是未来超级电容器电极材料发展的方向。     

活性石墨烯含量对活性炭双电层电容器性能影响的研究

研究了活性石墨烯(AG)含量对活性炭(AC)双电层电容器性能的影响。试验结果表明:随着AG含量的增加,AG-AC(简称AGC)复合材料的比表面积增大,而平均孔径反而减小;AGC30电极在充/放电电流为0.1 A/g、1.0 A/g和3.0 A/g时的比电容分别为155.2 F/g、133.5 F/g和127.7 F/g,在1.0 A/g循环10 000次后比电容保持率为95.9%。采用AGC30制备电极过程中无需额外添加导电剂,即可具有与添加10%导电剂的AC相同的性能。     

超级电容器用生物质基活性炭材料的开发研究

采用农作物加工副产品稻壳作为碳源,通过炭化和活化工艺制备生物质基活性炭材,XRD和SEM测试结果显示采用该工艺制备的高性能活性炭纯度较高,具有多孔结构形貌;氮气吸脱附试验测得稻壳基活性炭(RHC)的BET面积高达2 828 m2/g,为中孔和微孔结构;电化学性能测试结果表明稻壳基活性炭具有稳定的电容性质、较高的比电容(173 F/g)和良好的循环寿命。一系列的测试证明所制备的稻壳基活性炭是一种优秀的超级电容器电极材料。     

α-MnO_2/AG混合超级电容器性能影响因素的研究

α-Mn O2具有比电容高、比能量高、电化学稳定性好等特点,已成为赝电容研究的热点材料。本文以液相沉淀法制备的α-Mn O2作为正极活性物质,活性石墨烯(AG)作为负极活性物质,组成了5种正、负极比例的α-Mn O2/AG混合超级电容器。通过测试发现,AG与α-Mn O2比例为1.5∶1时的混合超级电容器具有最高的比容量和比功率,以及最好的循环性能。     

基于白果壳活性炭制备的超级电容及电化学性能分析

纯电动车电池的充电性能严重制约电动汽车的普及。超级电容电池可以在短时间内迅速充满电量,成为电动汽车电池发展的方向之一。此次实验以白果壳为原材料,采用传统物理活化法备制活性炭,作为电极材料制作双电层超级电容。在实验过程中发现,当活化温度达到900℃,活化时间为1h,可备制出比表面积为1103.54m2/g活性炭。1000次循环测试后,比电容保持率达到85.9%。     

超级电容器用玉米芯基活性炭材料的制备和性能研究

以农业废弃物玉米芯为原料制备了可满足超级电容器电极使用的玉米芯基活性炭,对该材料的物理性能和电化学性能进行了分析,利用正交试验设计对玉米芯基活性炭的活化工艺进行了研究,筛选出了最优活化条件。试验结果表明,该材料不仅具有较高的比表面积和合理的孔径分布,更具有较高的比电容,其应用于超级电容器可大大降低成本。     

LiMn_2O_4/AC质量比对混合超级电容器性能影响的研究

<正>极中Li Mn2O4(锰酸锂)与负极中AC(高比表面积活性炭)的质量比对混合超级电容器性能有很大影响。对不同Li Mn2O4/AC质量比的混合超级电容器进行了测试,结果发现,Li Mn2O4/AC质量比为1∶1.5时,混合超级电容器性能最好,在0.15 A/g充放电时的比能量为15.6 Wh/kg,1 000次循环后的比能量保持率为94.9%。     

超级电容器电极材料的研究进展

超级电容器是一种储能装置,其原理是利用电化学双电层储能或在电极材料表面及近表面进行快速、可逆氧化还原反应而储存能量,具有较高的比能量、比功率和较长的循环寿命。介绍了超级电容器电极材料的储能机理、特点及应用,并对石墨烯、二氧化锰及其复合电极材料在超级电容器中应用的最新研究进展进行了重点说明。     

模糊PID控制的电动汽车再生制动系统变换器的研究

提出了利用超级电容作为储能元件实现电动汽车再生制动的能量回收方案,分析了电动汽车控制系统的双向DC/DC变换器和电机驱动器的驱动降压电路、制动升压电路,设计了该控制系统的模糊自整定PID控制器。通过仿真研究表明,在车辆驱动降压变换时,模糊自整定PID控制的超级电容器在150 A左右的大电流放电情况下,超级电容仍能维持2.5 s的指定电压输出,车辆在额定功率下工作,通过降压变换,超级电容储存的能量迅速供给电机,有效提高了驱动电流,改善了起动及加速性能,有效增加了续驶里程。在制动升压变换时,模糊自整定PID控制的超级电容器电流基本跟随指令值上下波动,超级电容电压从120 V不断上升,使得该电容器的储能能力得到充分利用,实现了高水平的能量回收。     

新能源车辆中的超级电容器

介绍超级电容器的原理结构、主要参数和性能指标,概述超级电容器的发展趋势和相关电极材料的研究进展,简述超级电容器在汽车领域应用、维护的要点。     

电动汽车用动力电池之超级电容电池

1超级电容的类型 超级电容（Supercapacitor）电池是与蓄电池相似而又不同的一类储能装置。超级电容又名电化学电容（Electro—chemical Capacitors）、双电层电容（Electrical Doule—Layer Capacitor）、黄金电容、法拉电容，是通过极化电解质来储能的一种电化学元件。     

上海推广采用“蓄电池和超级电容器”电动城市公交车

从2008年3月下旬开始，上海20路公交电车将首次投入两辆新型“蓄电池阳超级电容器”混合动力电动城市公交车，与原上海11路超级电容器电动城市公交车相比，不需要在每个车站充电，在车站设架电线。与此同时，20路无轨电车沿途架空线可拆除。车辆真正实施“零排放”。新型“蓄电池＋超级电容器”电动城市公交车采用锂离子蓄电池。充分利用超级电容器在起动和减速、停车时快速充放电特性下，再采用锂离子蓄电池比容量大，利用晚上夜间低廉电价充电3小时，可行驶250km。     

大功率陶瓷电容器成功应用于电动踏板车

由日本村田制作所研制的大功率大型积层陶瓷电容器，已被成功应用于电动踏板车上。 由于原采用的薄膜电容器本身为有机物，铝电解电容器要封闭电解液，也需要有机物，因此均存在热劣化问题，而陶瓷电容器为无机物，因此耐热温度高；在单位体积的容量方面，薄膜电容器为1．2μF／cm3、铝电解电容器为1．89μ／cm3，而陶瓷电容器为2．4μ／cm3；陶瓷电容器允许纹波电流高达1．56A／cm3，比薄膜电容器高1个数量级，比铝电解电容器高2个数量级。     

CAP—XX正与中国公司商讨停车起步超级电容模块商业化模式

领先的薄型棱柱超级电容器（又称超级电容器或双电层电容器（EDLC））开发商CAP—XXLimited（伦敦证券交易所股票代码：CPX）宣布开发出了一种超级电容器模块，该模块可以为停车起步系统车辆（又称起停、怠速熄火或微混合动力车辆）的发动机供应启动电流，从而降低电池损耗，进而减小了昂贵的电池容量。     

汽车节能环保英文缩略语辨析（二）

FCEV燃料电池和超级电容器混合动力电动车 超级电容器是介于传统电解电容器和蓄电池之间的一种新型储能装置，它主要包括双层电容器和电化学电容器。超级电容器是双电层电容器中容量最大的一种，利用高性能活性炭形成的多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大电荷容量，具有充放电速度快、循环寿命长、转换效率高、功率密度大、清洁环保等优点。     

脉冲电镀Ni-Al2O3复合镀层工艺研究

为获得脉冲电镀Ni—Al2O3复合镀层的最佳工艺参数，研究了镀液中Al2O3的浓度对镀层中Al2O3质量分数的影响、各工艺参数（包括镀液温度、电流密度、镀液中Al2O3微粒的浓度、电镀时间、占空比）对Ni—Al2O3复合镀层显微硬度的影响。用热震法检测了复合镀层的结合力，还用扫描电镜观察了复合镀层的表面形貌，并通过正交法对工艺参数进行了优化。结果表明，脉冲电镀Ni—Al2O3复合镀层的最佳工艺为：电流密度8．5A／dm^2、温度50-55℃、镀液中Al2O3微粒浓度为20-30g／L、电镀时间40-50min、占空比20％左右。     

串联式复合电源再生制动系统恒流控制

再生制动技术可以有效回收车辆制动能量，是提高电动汽车续驶里程的重要途径，超级电容具有高功率密度、高效率的特点，利用蓄电池-超级电容组成的复合电源作为电动汽车的储能装置可以改善电池工作状态，提高电池寿命及可靠性，并提高能量回收率。目前使用复合电源（蓄电池-超级电容）进行再生制动的电动汽车多采用并联形式，针对此类状况，基于无源串联复合电源结构设计其再生制动系统，其主要由电机、超级电容组、整流桥和控制器组成。在控制策略上，采用电压反馈恒定电流制动方式，基于脉冲宽度调制（PWM）控制，在制动过程中根据电动汽车车速与超级电容端电压实时调节PWM的占空比以实现目标制动电流恒定。在MATLAB/Simulink平台上建立再生制动系统仿真模型，验证所提控制策略的有效性，并利用某电动汽车对所设计系统进行滑行、制动等试验。研究结果表明：相比有源并联式复合电源，该系统不需要DC/DC转换器，结构及控制简单，该系统能够较好地实现制动能量回收，所采用的控制策略能够有效地实现恒电流制动，电制动减速度稳定，同时具有较高的能量回收率。     

汽车环保英文缩略语解析(二)

燃料电池车(FCEV)1.燃料电池和超级电容器混合动力电动车(Fuel Cell and Super Capacity Electric Vehicle)超级电容器是介于传统电解电容器和蓄电池之间的一种新型储能装置,它主要包括双层电容器和电化学电容器。超级电容器是双电层电容器中容量最大的一种,利用高性能活性炭形成的多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大电荷容量,具有充放电速度快、循环寿命长、转换效率高、功率密度大、清洁环保等优点。     

一种基于电化学蚀刻钽电解电容器箔提高电容的制备方法

钽电解电容器具有较高的电容密度和超高的可靠性,因此被广泛应用于各高精尖领域。然而传统钽电解电容器阳极是利用钽粉烧结工艺制作而成,这种制备工艺存在形成的孔洞无序不均匀,烧结难度大等缺点,使得内部孔洞小,阴极材料难以渗入,无法实现大电容量和耐高电压。本文针对以上问题,提出一种新型的制备方法。实验研究了脉冲直流电源蚀刻钽电解电容器箔的方法,获得了较高的表面积放大效果。系统研究了电解液组成和电源参数对钽箔蚀刻的影响,并筛选出最佳实验条件。在最佳条件下,90 V化成后,比电容达59.54 nF/mm²,较光箔电容量提高了3.2倍。该方法能够有效提高钽电解电容器的比电容量,在高电压化成下达到较高。     

CAP-XX停车起步超级电容模块

领先的薄型棱柱超级电容器（又称超级电容器或双电层电容器（EDLC））开发商CAP-XX Limited宣布开发出了一种超级电容器模块,该模块可以为停车起步系统车辆（又称起停、怠速熄火或微混合动力车辆）的发动机供应起动电流,从而降低电池损耗,且无需使用更大容量和更加昂贵的电池。