徐小明,陈安国

(1.新乡职业技术学院智能制造学院,河南 新乡 453000;2.贵州梅岭电源有限公司,特种化学电源国家重点实验室,贵州 遵义 563000)

应用环境温度是软包装超级电容器研究的一个热点,是决定软包装超级电容器能否实现产业化和拓宽应用场景的关键所在。电解液的物理化学性质是决定软包装超级电容器适用温度范围的重点,原因是环境温度的变化会直接影响软包装超级电容器中电解液的黏度[1],从而影响器件的倍率性能[2]、功能密度和能量密度等,因此,合适的温度范围会直接影响材料的电化学性能[3]。目前,绝大多数的研究都集中在电极材料性能的研究领域[4],有关软包装超级电容器用电解液的适用温度范围及环境温度对性能影响的研究,鲜有报道。

有鉴于此,本文作者重点研究环境温度对软包装超级电容器容量保持率、比能量和比功率的影响,以期为优化软包装超级电容器的工作温度范围提供参考。

1 实验

1.1 极片的制作

将活性炭(AC,南京产,电池级)、碳纳米管(南京产,电池级)、乙炔黑(东莞产,电池级)与聚偏氟乙烯(东莞产,电池级)按质量比 93∶2∶2∶3混合,加入活性炭质量 2 倍的 N-甲基吡咯烷酮(东莞产,电池级),混合搅拌4 h,得到均匀浆料,并涂覆在16μm厚的涂炭铝箔(南京产,电池级)上,再在DZF-6050型真空干燥箱(上海产)中100℃下真空(真空度为-0.1 MPa)干燥 72 h,用NR19022-3型压片机(邢台产)压片(压力为10 MPa、辊压线速度为1 m/min),再将极片裁剪成56 mm宽、48cm长的电极片,活性物质的质量为5.87 g。

1.2 软包装超级电容器的组装

软包装超级电容器在干燥房(湿度为3%RH)中组装。……