新型氧化還原活性電解液在超級(jí)電容器中的應(yīng)用.pdf

1、超級(jí)電容器是介于傳統(tǒng)電容器和可充電電池之間的一種對(duì)環(huán)境友好，并且性能優(yōu)異的新型能量儲(chǔ)存轉(zhuǎn)化裝置，這種新型能量儲(chǔ)存轉(zhuǎn)化裝置不僅具備傳統(tǒng)電容器快速充放電一般優(yōu)勢，而且還增加了可充電電化學(xué)電池的能量儲(chǔ)存轉(zhuǎn)化性能。與傳統(tǒng)的電容器相比較后發(fā)現(xiàn)，超級(jí)電容器擁有較高的功率能量密度、較理想的循環(huán)壽命、工作溫度范圍比較寬、用量大無污染等傳統(tǒng)鉛蓄電池沒有的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)超級(jí)電容器主要由正極材料、負(fù)極材料以及電解液組成?？偨Y(jié)歸納大量的超級(jí)電容器電化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)

2、現(xiàn)，要使超級(jí)電容器擁有良好的電化學(xué)的性能，不僅要改良正負(fù)極電極材料的種類，正負(fù)極電極材料的組成，以及正負(fù)極電極材料的微觀結(jié)構(gòu)（如合適的孔隙率、孔徑大小的分布、較大的比表面等），而且要優(yōu)化超級(jí)電容器組裝工藝，當(dāng)然也要選擇電極材料所處的合適的電解液體系。此前針對(duì)超級(jí)電容器電化學(xué)性能的提升，大量的研究工作通常都致力新型的電極材料的研究與開發(fā),或者探索其超級(jí)電容器正負(fù)極電極材料的微觀結(jié)構(gòu)與超級(jí)電容電化學(xué)性能之間的對(duì)應(yīng)聯(lián)系，但對(duì)于電解液與超級(jí)電容

3、電化學(xué)性能之間的對(duì)應(yīng)聯(lián)系的研究則很少有文章進(jìn)行報(bào)道。
　　本文就是重點(diǎn)針對(duì)金屬氧化物作為電極材料的超級(jí)電容器與活性炭作為電極材料的超級(jí)電容器所適用的電解液體系進(jìn)行了科學(xué)的研究與開發(fā)，并且制備了幾種新型的氧化還原電解液體系，主要有適用于負(fù)極材料釩酸鐵的活性電解液KOH+Na2S體系，適用于大多數(shù)金屬氧化物正極材料的KOH+Na2S2O8體系，以及適用于活性炭電極的KOH+Cu(NH3)4SO4體系等。這些電解液體系都對(duì)對(duì)應(yīng)電極材料的

4、電化學(xué)性能產(chǎn)生了很好的促進(jìn)作用，例如金屬氧化物氧化鎳電極參用KOH+Na2S2O8活性電解液體系后，在0.5 A g-1的電流密度下達(dá)到了6317.5 F g-1.其比電容在原有的基礎(chǔ)上增加了三倍，并且由于氧化還原活性物質(zhì)的引入，會(huì)發(fā)生充電時(shí)間小于放電時(shí)間的效應(yīng)，這對(duì)于超級(jí)電容器來說是一個(gè)非常好的現(xiàn)象，更難能可貴的是這種新型的電解液體系適用于大多數(shù)的正極材料，包括大多數(shù)的金屬磷化物正極材料，大多數(shù)的金屬硫化物正極材料，金屬氧化物正極材料