但导电性差过渡金属氧化物

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,储能器件超级电容器简介,储能器件,比能量,Wh/kg,比功率,W/kg,物理电容器,0.05,10,4,10,7,超级电容器,0.220.0,10,2,10,4,充电电池,20200,100,000,可用温度范围,-2060,-4070,功率成本/kW,$75150,$2550,维护,需要,不需要,超级电容器的性能特点,充放电效率、,可充性、,温度范围、,环保性、,循环性、,安全性、,功率本钱、,功率密度、,循环稳定性,超级电容器的构造,集电极,隔膜,电极材料,有机玻璃夹板,电解液,超级电容器用电解液,水系：硫酸，氢氧化钾，硫酸钠等，其特点为电压低，导电性好，极性溶剂,有机系：常见为锂盐LiClO,4,或季胺盐TEABF,4,作为电解质，聚碳酸酯PC或乙腈ACN为有机溶剂，其特点为电压较高，导电性中等，非极性溶剂,离子液体：咪唑类，吡咯烷类等离子液体，其特点为电压高，但导电性差,过渡金属氧化物RuO2、MnO2、NiO等,氧化钌电化学性能优越，但价格昂贵；,其它氧化物存在导电性较差、构造不稳定。,导电聚合物聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物等,电化学活性高，循环稳定性能差。,双电层电容,超级电容器的电极材料,活性炭,碳气凝胶,碳纤维,碳纳米管,石墨烯,比外表积大、孔径可调、导电性好，但是比电容偏低,赝电容,超级电容器的分类,双电层型,依靠电解液/电极界面的双电层储存电荷,赝电容型,基于电极材料与电解液之间的快速氧化复原反响,依据工作原理,超级电容器,Potential(V),Current density(A/g),混杂型,兼具双电层电容和赝电容,双电层型超级电容器的工作原理,电介质,-,+,+,-,-,+,+,+,+,+,-,-,-,-,d,C,物理电容器,电解液,+,-,+,+,-,-,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,-,-,d,d,C,1,C,2,双电层型超级电容器,d,1nm,利用电解液离子与电极外表静电吸引储能,赝电容型超级电容器的工作原理,利用电极材料与电解液之间的氧化复原反响产生法拉第电荷储存电量。,由于这种氧化复原反响是变电位反响，不存在电压平台，具有电容特征，故称为赝电容反响，与恒电位的电池型氧化复原反响相区分。,依据反响发生的位置，赝电容反响可分为：,外表氧化复原反响，和体相氧化复原反响。,商用超级电容器,超级电容器的应用,应用领域,电动汽车的动力电源,能量储放快，可回收刹车时得到的能量，使之再次用于车辆的加速启动和支持加速过程中。,太阳能、风能发电系统蓄电装置,军事航天领域,可单独或与蓄电池一起构成电源系统，作为起动电源也可作为小型负载的驱动电源，用于坦克,、飞机、火箭,等作为起动电源；在人造卫星、,宇宙飞船空间站,电动车方面也有越来越多的应用,小型电器和消费类电子产品,工业领域的后备电源,作为应急保障系统的后备电源,作为电站直流操作电源、高压环网功率补偿电源,超级电容器的应用,