基于碳包覆磷酸钛钠及活性炭的水系混合超级电容器的研究
本文关键词: 水溶液 钠离子 混合型超级电容器 磷酸钛钠 活性炭 出处:《化学学报》2017年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:本文研究了以碳包覆磷酸钛钠[NaTi_2(PO_4)_3/C]为负极、活性炭(AC)为正极的超级电容器.以柠檬酸为碳源,采用液相法制备前驱物,利用高温固相反应制备得到NaTi_2(PO_4)_3/C纳米颗粒.正负极活性物质质量比值为2.2,组装NaTi_2(PO_4)_3/C//Na_2SO_4//AC钠离子基水系混合超级电容器.电化学性能测试表明,在电压范围0.15~1.4 V,电流密度为0.5 A·g~(-1)的条件下,该电容器的比功率为121.15 W·kg~(-1),比能量为18.71 Wh·kg~(-1).提升电流密度至10 A·g~(-1),比功率可达2.42 kW·kg~(-1),相应比能量为14.13 Wh·kg~(-1).在1 A·g~(-1)的电流密度下,循环1000圈,该电容器的比容量仍保持在初始值的76%.该器件很有希望作为高功率的辅助能量储存设备实现应用.
[Abstract]:The carbon coated titanium phosphate sodium has been studied in this paper. [The precursor was prepared by liquid phase method using citric acid as carbon source and NaTi_2(PO_4)_3/C as negative electrode and activated carbon acid as positive electrode. NaTi_2(PO_4)_3/C nanoparticles were prepared by high temperature solid state reaction, and the mass ratio of positive and negative active substances was 2.2. NaTi_2(PO_4)_3/C//Na_2SO_4//AC sodium ion-base hybrid supercapacitors were assembled. Electrochemical performance test showed. The specific power of the capacitor is 121.15 W 路kg ~ (-1) under the voltage range of 0.15 ~ 1.4 V and the current density of 0.5 A 路g ~ (-1). The specific energy is 18.71 Wh 路kg ~ (-1) 路L ~ (-1). The lifting current density is 10 A 路g ~ (-1) and the specific power is 2.42 kW 路kg ~ (-1). The corresponding specific energy is 14.13 Wh 路kg ~ (-1) 路L ~ (-1). At the current density of 1 A 路g ~ (-1), the cycle is 1000 cycles. The specific capacity of the capacitor remains at the initial value of 76. The device is promising to be used as a high power auxiliary energy storage device.
【作者单位】: 南京大学储能材料与技术中心现代工程与应用科学学院固体微结构国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心;能源技术研究所日本产业技术综合研究所;
【基金】:国家重点基础研究项目(2014CB932302) 国家自然科学基金(21673116,21403107,21373111) 江苏省自然科学基金(BK20160068,BK20140055) 江苏省高校优势学科建设项目 江苏省产学研联合项目(BY2015069-01)资助~~
【分类号】:TM53
【正文快照】: 1引言Li+和Na+.本工作介绍的钠离子基水系混合超级电容器采用钠超离子导体类型材料Na Ti2(PO4)3/C为负极,电化学电容器(又称超级电容器)由于超高功率密度活性炭为正极,使用1 mol/L Na2SO4水溶液为电解液.和超长循环寿命被认为是优异的能量存储装置[1].尤其考虑到Na Ti2(PO4)3
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