超级电容器TheSupercapacitor一、绪论二、超级电容器的分类三、超级电容器性能影响因素四、电极材料五、简介生物碳电极制备及性能六、总结一、绪论随着能源需求的不断增加和化石燃料的持续消耗,提高传统能源利用效率和拓展新能源应用范围的问题日益凸显。超级电容器也称电化学电容器,它具有优良的脉冲充放电性能和大容量储能性能,因其存储能量大,质量轻,可多次充放电而成为一种新型的储能装置,近年来受到科学研究人员的广泛重视。二、超级电容器的分类1)按照电极材料可以分为:炭电极电容器;金属氧化物电容器;导电聚合物电容器。2)按照存储电荷的机理,可以分为:双电层电容器;赝电容电容器;混合型电容器3)按照正负极的构成和发生的反应不同可分为:对称型;非对称型,同。4)按照电解液可分为:水系电容器;有机系电容器。二、超级电容器的分类1.双电层电容器(Electricaldouble-layercapacitor)公式:原理:离子迁移双电层电容器工作原理示意图dC4二、超级电容器的分类2.赝电容电容器在电极表面或者体相中的二维空间上,活性物质进行欠电位沉积,产生高度可逆的化学吸附/脱附或者氧化还原反应所产生的电容。原理:法拉第电池赝电容器原理图三、超级电容器性能影响因素1.比表面积(Specificsurfacearea)2.孔径分布(Poresizedistribution)3.孔隙结构(Porousstructure)4.表面官能团(Surfacefunctionalgroups)四、电极材料1.炭电极材料活性炭、活性炭纤维、炭气凝胶、模板炭、纳米炭管、石墨烯、2.氧化物电极材料二氧化锰的晶体结构、二氧化锰的电荷存储机理、二氧化锰的制备工艺3.导电聚合物电极材料五、简介生物碳电极制备及性能1、电极的制备DDGS试样KOH、N2氛围950℃、干燥HClHNO3、150℃分层碳分层碳的生成(Hierarchicalcarbon)HNO3氧化修饰(HNO3oxidation)五、简介生物碳电极制备及性能2、实验结果N2等温吸附孔径分布五、简介生物碳电极制备及性能2、实验结果孔隙发达氧元素高六、总结用生物碳做碳材料制作超级电容器,并用HNO3表面氧化修饰具有很强的优势和可行性。首先,作为碳材料,生物碳可再生,材料丰富,容易获得;再者,用HNO3氧化能较好地提高比表面积,使孔隙结构发达,并且操作相对简单。难点:1.电流密度不够高,没有石墨烯、TiC高2.工艺不够成熟六、总结DDGS:可溶性干酒糟(DistillersDriedGrainswithSolubles)EDLC:双电层电容器(Electricdoublelayercapacitor)EDS:能量色散谱(Energy-dispersivespectroscopy)SEM:扫描电子显微镜(Scanningelectronmicroscope)TEM:透射电子显微镜(Transmissionelectronmicroscope)EIS:电化学阻抗谱(ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy)CV:循环伏安法(CyclicVoltammetry)