快乐12开奖结果四川 國際能源領域專家匯聚大連探討“多能互補,融合發展”(新華網2018-08-29)
新型電池型超級電容器研發取得進展
時間:2019-08-17    欄目:新聞動態    瀏覽次數:

超級電容器(也稱雙電層電容器)因具有安全性好,成本低,充放電速度快,功率密度高,循環壽命長等特點,彌合了傳統電介質電容器和二次電池之間的能量-功率間隙;有望在未來電化學儲能裝置中發揮重要作用,以滿足混合動力或純電動汽車,其他不間斷電源和移動電子裝置日益增長的需求。但是當前超級電容器依舊存在著相對較低的能量密度的不利因素,是其應用的最大限制和挑戰。

中國科學院福建物質結構研究所張易寧團隊,在潔凈能源創新研究院的資助下,創新性地在傳統超級電容器活性炭電極中引入氧化還原活性物質,研發出新型電池型超級電容器(如圖1),攻克超級電容器在能量密度等方面的短板。該研究通過優化氧化還原介質的分子結構和增加轉移電子數,分別修飾正負電極,并采用同步電位測量策略實現正負極電荷平衡,構建高性能的固態柔性電池型超級電容器,具有高體積能量密度(2.20 mWh cm-3),彎曲運行能力和良好的循環充放電穩定性,循環3000次之后,比容量還可以保留到初始值的91.9%。在柔性電子領域也有非常好的潛在應用,相關研究結果已發表(Journal of Power Sources, 418, 24-32)。

課題組此前利用有機電解液較高工作電壓的優勢,首次將氧化還原活性物質苯二胺后在引入有機電解液中,制備出一種新型氧化還原電解液,石墨烯電極在這種電解液中比容量實現了顯著提升。增強石墨烯有機體系超級電容器,功率密度達到1.1 kW kg-1時,能量密度最高為143 Wh kg-1,循環5000次能量密度保留率為94%(Electrochimica Acta, 273, 495-501)。(文/圖 福建物構所)


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