【摘要】:在超级电容器电极材料中,研究最早、技术最成熟的是碳材料,其研究是从1957年Beck发表的相关专利开始的。本书仅研究多孔碳材料在超级电容器电极中的应用,因此本书仅关注双电层电容器,其构造和储能示意图如图1.14[87]所示。图1.14双电层电容器的储能原理示意图双电层电容器一般由电极材料、电解液和隔膜组成。
在超级电容器电极材料中,研究最早、技术最成熟的是碳材料,其研究是从1957年Beck发表的相关专利开始的。碳材料由于其独特的性质使其在能源与环境问题的应对上具有巨大的潜力,尤其是作为近些年所兴起的超级电容器电极材料,碳材料更是显现出它不可替代的地位。超级电容器可以分为双电层电容器和赝电容电容器。本书仅研究多孔碳材料在超级电容器电极中的应用,因此本书仅关注双电层电容器,其构造和储能示意图如图1.14[87]所示。
图1.14 双电层电容器的储能原理示意图
双电层电容器一般由电极材料、电解液和隔膜组成。电极材料一般采用比表面积较大的多孔碳材料。碳材料作为制备超级电容器电极的首选电极材料,通常具有以下特点:
(1)比表面积非常大,孔隙结构非常丰富,能吸附大量电解质溶液;
(2)化学稳定性好,在各种酸、碱溶液中可以保持稳定结构;
(3)在很宽的温度范围内性能稳定;(www.xing528.com)
(4)易加工成各种形状的电极;
(5)成本低廉、来源丰富;
(6)绿色环保,不含有重金属,对环境无污染。
目前,用于超级电容器的碳材料包括活性炭、活性炭纤维、炭气凝胶、碳纳米管(CNTs)等[88]。新型碳材料石墨烯具有良好的导电性和强度,已引起广泛的关注[89-91]。
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