电化学电容器

随着科学技术的发展，人类生存环境不断增加，对能源的要求也越来越多样化。

它还要求能量存储设备具有更高的能量密度和功率密度，以替换或辅助当前使用的电池。

电动汽车发展的要求导致了新的储能设备的发展。

电化学电容器是在20世纪90年代开发的。

它们结合了传统物理介质电容器和电池的双重特性，但其比能量和比电容是传统电容器的1000倍以上，并且具有快速充电（几秒钟）。

循环寿命长（105次），环境适应性强，无记忆效应，免维护，对环境无污染，良好的脉冲充放电性能和大容量储能性能，特别适用于下一代数字通讯设备，大功率军用设备对功率密度的需求不断增长。

电池 - 电池混合电池 - 电池电容混合电路可防止电池过度消耗和降级，延长电池寿命，并大大降低整个电源系统的总重量。

电化学电容器通常使用诸如氧化铈或导体聚合物的材料作为阳极以在氧化还原机制中存储电荷。

作为一种新型储能元件，其特点如下：1。

电化学电容器具有较大的电容，可以高达法拉甚至数万法拉，并可实现快速充放电和大型当前发电; 2.功率密度高，寿命长。

电化学电容器具有比电池更高的功率密度（高达1000W / kg）和更长的循环寿命（100,000次充电和放电循环）; 3，环保节能，电化学电容器可在极低温度下使用，适用于极端恶劣的环境，无环境污染。

电化学电容器的研究主要集中在高性能电极材料的制备上。

碳材料是用于制造电化学电容器的第一种电极材料，基于双电层原理实现电化学电容器的储能。

对于碳材料，主要研究了活化方法，发现由硝酸活化的活性炭在浓度为7mol / L的氢氧化钾溶液中具有良好的电容性能。

此外，进行了硝酸浓度的实验和氨活化时间的实验。

结果表明，随着硝酸浓度的增加，容量增加，随着氨活化时间的增加，容量增加。

由于碳基电容器的正电容远小于负电极的容量，因此主要用于开发新的正电极材料和碳电极作为负电极以形成混合电容器。

通过固相合成法制备Ag_2O作为超级电容器材料。

通过循环伏安法和恒流充放电分析了Ag_2O电极和活性炭电极作为负极的电容。

结果表明，在7mol·L-1 KOH电解液中，Ag_2O电极在0.15至0.35 V（相对于Hg / HgO）的电压范围内表现出法拉第电容特性。

在不同电流密度下，电极的比容量为427.3~554.9 F·g~（-1），Ag_2O /活性炭单体电容器的比容量为42.5~61.65F·g~（-1）。

同时研究了正极中Ag_2O含量和导电剂性能对Ag_2O /活性炭单电容器性能的影响。

通过固相合成制备α-PbO，β-PbO，PbO 2和MnO 2。

使用MnO 2作为超级电容器的正极材料，通过向正极活性材料中添加不同的氧化铅来研究其对正极容量的影响。

实验表明，在7mol·L~（-1）KOH溶液中，β-PbO的MnO 2电极在-0.3-0.4V（vs Hg / HgO）的电压范围内具有良好的法拉第电容。

含2％β-PbO的MnO 2电极比容量为165.7~260F·g~（-1），比无添加MnO 2电极高62.5％。

从实验数据可以看出，添加催化剂与电化学性能的比例效果较大，当添加量为2％时，电极具有良好的电容性能。

电化学电容器是20世纪90年代开发的一种新型储能装置。

它们具有良好的脉冲充放电性能和大容量储能性能，应用前景广阔。

1.军事应用：可用作新一代激光武器，潜艇，导弹和航天器等大功率军事装备的点火和启动动力。

2.民用：可用作环保纯电动汽车和燃料电池的辅助电源，用于计算机和数字通信系统等智能仪器的记忆支持电源，便携式电动工具的高脉冲能量和灯塔灯，交通信号灯，户外广告。

灯具免维护电源。

新的能量存储装置可以与清洁能源一起使用，例如太阳能和风能。

在白天，太阳能由太阳能供应，并且EC被充电。

晚上，EC释放能量。

电化学电容器寿命长，功率大，环保节能，在电动汽车，通信，消费娱乐电子，信号监控等领域的电力应用中具有广阔的市场前景。

据业内专家介绍，目前仅中国市场的年需求量就达2150万，而整个亚太地区的总需求量超过9000万。

美国市场研究公司Frost＆amp; amp;沙利文还预测，2002年至2009年间，全球超级电容器行业的产销收入将分别合计157％和49％。

增长率保持高增长率。