混合水溶液K+超级电容器AC//Na0.7MnO2.05的研究
2016-09-19袁新海王治安熊远福吴雄伟湖南农业大学理学院湖南长沙408中南大学化学化工学院湖南长沙40083
袁新海, 王治安, 马 强, 熊远福, 吴雄伟,*(. 湖南农业大学 理学院,湖南 长沙 408;. 中南大学 化学化工学院,湖南 长沙 40083)
◆ 研究报告
混合水溶液K+超级电容器AC//Na0.7MnO2.05的研究
袁新海1,王治安2,马强1,熊远福1,吴雄伟1,2*
(1. 湖南农业大学 理学院,湖南 长沙 410128;2. 中南大学 化学化工学院,湖南 长沙 410083)
制备并表征了棒状水钠锰矿Na0.7MnO2.05,研究了其在K2SO4水溶液中电化学性能和制作成电容器的性能。结果表明:在0.5 M K2SO4水溶液中具有优异的高功率性能和循环性能;其和活性炭组成的混合超级电容器在400 W/kg和2.18 kW/kg的功率密度下,能量密度分别高达18 Wh/kg和14.2 Wh/kg,具有较好的循环性能,在1 A/g的电流密度下,5 000次循环后,电容量还保持有90%。
水钠锰矿;水溶液;混合超级电容器;高功率密度
近年来,为了改变环境问题不断加重和化石能源即将枯竭的现状,人们致力于研发具有高功率密度和高能量密度的能源储存与转换设备[1-4]。传统的电化学储存设备(如电池),具有很大的局限性,如循环寿命短、充放电速率慢等。超级电容器具有功率密度高、循环寿命长等优点因而被人们广泛关注[5-8]。但是,相比于电池和燃料电池,它们的能量密度仍相对较低。因此,开发具有更高的能量密度且不牺牲其高功率性能的超级电容器是非常必要的[9-10]。按照两个电极的组成,超级电容器分为对称超级电容器和混合超级电容器,混合超级电容器较对称超级电容器具有更高的能量密度和更宽的工作电压窗口,因而被人们广泛研究[11-15]。
碳基材料可被用于作为混合超级电容器的正极或负极,因为它们可以在高电位区间和低电位区间稳定工作,而不和电解质发生化学反应[16]。……
