参考文献………………………………………………………………..20

致谢……………………………………………………………………..21

1.引言

能源是人类社会赖以生存和持续发展的重要物质基础,随着人类社会经济的飞速发展及人口数量的急剧增长,可供人类利用的能源日渐稀少,同时环境恶化问题日趋突显。因此,寻求绿色的、可循环再生的清洁能源已成为人类可持续发展所要面临的重大问题,也是世界各国在新能源开发领域重点研究方向。论文网

超级电容器是本世纪重点发展的新型储能产品之一,由于其具备优越的性能被越来越多的国家和企业争相研发、制造。电极材料是超级电容器最为核心的部分[1],研发出性能优异的电极材料对超级电容器发展有着决定性的影响。

1.1超级电容器

超级电容器,又叫电化学电容器,它是近年发展起来的一类能量密度和功率密度介于传统电容器和电池之间的能够大容量存储电能新型储能材料,它的诞生填补了传统电容器和二次电池之间的空白[2]。超级电容器的功率密度高、充放电速度快、使用寿命长和对环境无污染等优点使它吸引了世界各国的关注,它的应用涉及材料、化学、能源、电子器件等多个科学领域,目前已成为全球的研究热点之一。

1.1.1超级电容器的详述

超级电容器,具有双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitor)、电化学电容器(Electrochemcial Capacitor, EC)、法拉电容器和黄金电容器等多个称号。它的产生,是建立在德国物理学家亥姆霍兹之前所提出的界面双电层理论基础上,所诞生的一种全新的电容器。它的储能功能是通过极化电解质来实现。超级电容器也可以被看作悬浮在电解质溶液中的两层无反应活性的多孔电极板,当两层极板上加被加电后,正极板吸引电解质中的带负电的离子,负极板吸引带正电的离子,实质上就形成了两个容性存储层,被吸引过来的正离子在负极板附近活动,负离子在正极板附近活动。文献综述

与传统的电容器和二次电池相比较,超级电容器储存电量的能力比普通电容器要高得多,同时也具有充放电速度快、效率高、循环寿命长、无环境污染、使用温度范围宽、安全可靠性高等优点[3]。表1是几种常见的能量存储装置性能比较:

表 1  能量存储装置性能比较

元器件 比能量

W·kg- 1 比功率

W·kg- 1 充放电次数

/次

普通电容器 < 0.2 104-106 > 106

超级电容器 0.2-20.0 102-104 > 105

充电电池 20-200 < 500 < 104

    除此之外,超级电容器的另一个重要特点是低阻抗。因此,当一个超级电容器被完全放电时,它将会表现小电阻特点。所以,必须使用恒流或恒压充电器。

1.1.2超级电容器的应用与分类来.自/优尔论|文-网www.youerw.com/

作为一类性能优异并且绿色环保的新型储能器件,超级电容器在众多的领域有着广泛的应用,主要应用领域有:(1)变频驱动系统的能量缓冲器(2)可再生能源发电系统/分布式电力系统(3)小功率电子设备的后备电源(4)电动车和混合电动汽车(5)军事装备领域等等。

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