用 户:  密 码:          注册新用户     忘记密码
 
今天是:    ·发布信息 ·用户注册 ·用户中心  设为首页      加入收藏  
首页 | 业界新闻 | 新闻资讯 |业界访谈 | 协会组织 | 技术标准 | 企业名录 | 活动公告 | 供求信息 | 招聘求职
| 合金专利 | 绝缘专利 | 政策法规 | 新品瞭望 | 知识文摘 | 相关下载 | 书刊杂志 | 广告招商 | 联系我们
新型高性能海绵超级电容器研制成功
发布时间:2011-12-16 10:11:05 发布人:电工材料网 新闻来源:电工材料网
    超级电容器正在成为一项关键的实用存储技术,可用于高能效运输,也可用于可再生能源(例如电网缓冲)。这些设备具有传统电容器的优势,可以迅速传输高密度电流,以满足需求,也具有电池的优势,可以存储大量电能。

    超级电容器可提供一种低成本的替代能源,取代充电电池,用于各种设备,如电动工具,移动电子产品,以及电动汽车。一些汽车制造商都在探索的概念,是结合超级电容器与锂离子电池,作为下一代的能源存储系统,用于混合动力汽车。尽管电容器的能量密度远低于电池,但是,它的功率密度高得多,这使它们可以产生爆发性电能,有助于新一代汽车在加速时具有同等或更好的速度,胜过传统的汽油引擎车辆,同时可以显著降低油耗。

    研究人员现在已制成新型高性能海绵超级电容器,使用的是一种简单而可升级的方法。已经报道了他们的研究,就在最近出版的《纳米快报》(Nano Letters)上,题为《高性能纳米结构超级电容器采用海绵》(High-Performance Nanostructured Supercapacitors on a Sponge),研究小组是在阿卜杜拉国王科技大学(KAUST:King Abdullah University of Science and Technology),就在沙特阿拉伯,小组领导是胡萨姆N.•阿尔谢里夫(Husam N. Alshareef),他们表明,这种三维电极可能有巨大的优势,胜过传统的混合电极材料。

    “我们表明,超级电容器电极的制备采用大孔结构,可以提高超级电容器的速度和单位电容(specific capacitance),”阿尔谢里夫说。“我们一直在用海绵,因为它们提供了新颖的令人兴奋的特性,不同于纸和织物:首先,海绵具有尺寸更均匀的孔隙。第二,纤维素(cellulose)或聚酯纤维(polyester fibers)相互连接,实际上不需要结。这样,连续涂抹纳米材料就容易得多,因为没有结需要穿过。”

    这种基于海绵的超级电容器,设计和制造都是阿卜杜拉国王科技大学的研究小组进行的,他们使用了一种简单而可扩展的方法。他们的制造过程包括四个简单的步骤:首先,用水和丙酮(acetone)清洁一块市售海绵;然后,干燥后,切成小丝带;这些丝带要涂上碳纳米管油墨;最后,研究人员采用电解沉积,使二氧化锰纳米粒子沉积到涂有碳纳米管的海绵上。

    “因为碳纳米管的机械柔韧性,以及大孔海绵纤维素和碳纳米管之间很强的范德华(van der Waals)相互作用,所以,碳纳米管很容易涂到海绵骨架上,使这种绝缘海绵高度导电,只需要采用一种简单的浸渍和干燥工艺。”阿尔谢里夫解释说。

    研究碳纳米管涂层海绵时,研究人员发现,它仍然保持着分层大孔性质,其中,错综聚集的孔隙保持敞开,可以流过电解液。这种碳纳米管形成了薄薄的一层,裹住海绵骨架。

    “我们测试机械韧性时,还对碳纳米管海绵骨架进行了折叠、扭曲和反复拉伸,”阿尔谢里夫说。“经过所有机械测试后,这种海绵总会恢复到最初的形状,不会有任何永久变形。”

    研究小组还测试了他们海绵超级电容器的电化学性能。“这种大孔海绵,连同多孔性电解沉积二氧化锰(MnO2)纳米粒子,形成一种双重多孔电极结构,具有良好的导电性,使电解液可完全进入二氧化锰,这就极大地提高了二氧化锰-碳纳米管-海绵超级电容器的性能,”阿尔谢里夫说。“我们发现,我们的海绵超级电容器单位电容很高,充放电速度超快,循环稳定性良好,能量和功率密度也很好,这就使它成为一种很有前途的电极,可用于未来的能源存储系统。”

    这可能是小型移动电子设备的一个有趣的方面,制成的超级电容器海绵,事实证明远轻于刚性金属或其他柔性基板,

 (本文已被浏览 4689 次)
 发布人:电工材料网
 → 推荐给我的好友
上篇文章:我国自主研发的太阳能光伏发电预报系统建成
下篇文章:特高压交流系统绝缘配合VFTO专题会议在京召开
 中国电机市场发展迅...
 低压电器稳固增长 ...
 低压电器行业“十二...
 桂林电科院自主研发...
 第三届低压智能配电...
 中国风电产业投资乱...
 国产超高压变压器领...
 低压穿越“新国标”...
 绝缘材料分会换届改...
 施耐德电气坚定智能...
 绝缘材料分会换届改...
关于我们   广告招商   友情链接   在线状态   留言   TOP
版权所有:电工材料网  http://www.e-material.com.cn/    
电话:0773-5861906  传真:0773-5888375  E-mail:mjpxb1985@163.com 
地址:桂林市七星区东城路8号 桂林电器科学研究院行业工作部 邮编:541004
桂ICP备12004915号 桂公网安备45030502000099号