超级电容器用热裂解炭黑电极材料的电化学性能研究
2021-06-15侯圣平廖明东李新跃
四川轻化工大学学报(自然科学版) 2021年2期
侯圣平,廖明东,李新跃,陈 建,宋 莹
(1.四川轻化工大学材料科学与工程学院,四川 自贡643000;2.材料腐蚀与防护四川省重点实验室,四川 自贡643000)
引言
由于科技的飞速发展和人们对资源需求与日俱增,资源、能源短缺以及人类生存环境的日益恶化,加上今年突如其来的疫情,让大家更加意识到保护环境的重要性和寻找新能源的迫切性。随着电动汽车市场的扩大,人们对电动汽车的储电性能和稳定性能的要求也随之提高。目前,常见的储能元件为电池和传统电容器,其中电池能量密度高,但功率密度低;传统电容器功率密度高,但能量密度低,所以有待进一步开发新的储能器件[1]。
超级电容器又称电化学电容器,是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能元件,通过电极与电解质间形成的界面双层来储存能量[2]。超级电容器因具有高比功率、充放电快、循环寿命长及其环境友好等优势,在能源储备方面具有广泛的研究与应用[3-4]。超级电容器一般主要由电极、隔膜、电解液组成,影响其性能的主要因素是电极材料。目前电极材料主要有3种:碳材料,金属氧化物材料和导电聚合物材料[5]。基于碳材料来源丰富,制备工艺简单,成本较低,适于大规模工业化连续生产,并且化学性质稳定,使用温度范围宽广,使其在新能源领域得到了广泛应用。其中活性炭主要来源于石油基前驱体[6],因其比表面积大、有丰富的孔隙结构、导电性好,普遍应用于商用超级电容器电极材料。……
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