混合型超级电容器研究

发布时间：2017-08-24 14:16

  本文关键词：混合型超级电容器研究

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【摘要】：超级电容器是一种新型储能装置,具有大容量和高储能密度的特点。在电动汽车、风力发电、军用电源等方面具有广阔的应用前景。本论文以超级电容器的实用化研究为目标,以混合型超级电容器为研究对象,从碳材料和电极制备工艺研究入手,解决实用化中的电极工艺和电容器设计问题。本研究跟踪国内外研究动态,采用活性碳负极和氧化镍正极,组装成混合型超级电容器,通过电极工艺和组件设计方面的优化,混合型超级电容器性能有了明显提高。经测试,性能如下:工作电压0.5V~1.4V、电容量13792F、内阻0.5mΩ、比能量4.4Wh/kg,比功率1.56kW/kg(1500A放电)。电极的制备是超级电容器的关键技术之一。本文采用烧结镍基板真空浸渍活性物质,制备出适合超级电容器使用的耐大电流充放电、循环寿命长的氧化镍电极。为了改善活性碳电极的阻抗特性,对碳电极的配方和工艺进行了详尽研究,获得了比能量和比功率性能都比较好的碳电极,可以满足快速充放电的要求。在混合型超级电容器的密封性研究方面,引入催化电极概念,进一步推动实用化进程。
【关键词】：混合型超级电容器 氧化镍电极 活性碳负极 真空浸渍方法
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM53
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 引言8
• 1.2 超级电容器的工作原理8-11
• 1.2.1 双电层电容器8-9
• 1.2.2 法拉第赝电容器9-10
• 1.2.3 混合型超级电容器10-11
• 1.3 超级电容器在国内外的应用情况11-14
• 1.3.1 国外技术及应用情况11-12
• 1.3.2 国内技术及应用情况12-14
• 1.4 超级电容器的主要电气性能指标14-15
• 1.4.1 电容量14
• 1.4.2 比电容14
• 1.4.3 等效串联内阻14
• 1.4.4 比能量14
• 1.4.5 比功率14-15
• 1.4.6 漏电流15
• 1.4.7 自放电率15
• 1.5 论文选题意义和研究内容15-17
• 第二章 试验内容与方法17-20
• 2.1 试验材料17-18
• 2.2 试验仪器与设备18-19
• 2.3 试验步骤与方法19-20
• 第三章 混合型超级电容器研究及制备20-36
• 3.1 氧化镍电极制备工艺研究20-24
• 3.1.1 基板工艺制备方法20
• 3.1.2 氧化镍极板工艺制备方法20-24
• 3.1.3 氧化镍电极负压法化学浸渍工艺评价24
• 3.2 碳负极制备工艺研究24-31
• 3.2.1 活性碳材料的选择24-25
• 3.2.2 碳负极配方研究25-26
• 3.2.3 碳负极制备工艺研究26-28
• 3.2.4 碳负极浸渍硝酸钴溶液工艺28-30
• 3.2.5 负极组中并联镉电极30-31
• 3.3 电解液研究31
• 3.4 隔膜研究31-32
• 3.5 超级电容器结构设计32
• 3.6 超级电容器密封研究32-36
• 3.6.1 超级电容器密封研究的意义32-33
• 3.6.2 超级电容器密封可行性研究33
• 3.6.3 超级电容器电极电位测试33-35
• 3.6.4 超级电容器密封方法研究35-36
• 第四章 混合型超级电容器测试36-53
• 4.1 充电制度试验36
• 4.2 漏电流测试36-40
• 4.3 内阻测试40-41
• 4.4 电容量测试41-43
• 4.5 比功率试验43-45
• 4.6 循环寿命试验45-48
• 4.7 不同倍率充放电试验48-50
• 4.8 测试结果与国内外厂商对比情况50-51
• 4.9 混合型超级电容器实物样品及检测结果51
• 4.10 本文研究成果推广应用情况51-53
• 第五章 全文小结53-54
• 5.1 混合型超级电容器性能53
• 5.2 问题提出53-54
• 参考文献54-57
• 发表论文和科研情况说明57-58
• 致谢58-59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 郑智勇;;镍碳超级电容器碳负极并联镉电极的研究[J];电源技术;2014年09期

2 刘春娜;;国外超级电容器技术进展[J];电源技术;2014年05期

3 刘希邈;张睿;詹亮;龙东辉;乔文明;杨俊和;凌立成;;炭气凝胶/活性炭复合电极在有机电解液体系双电层电容器中的阻抗(英文)[J];新型炭材料;2007年02期

4 张宝宏,殷金玲,田娟,于立娟;Co修饰活性炭作为超级电容器的电极材料[J];应用科技;2005年01期

5 江奇,瞿美臻,张伯兰,于作龙;电化学超级电容器电极材料的研究进展[J];无机材料学报;2002年04期

6 朱文化,张登君,柯家骏;纤维镍基板的化学浸渍过程[J];电池;1995年03期

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本文编号：731753