搜索
LOGO新型超级电容器——碳化钴/碳复合材料主要内容超级电容器简介1实验部分2结果与讨论3结论4超级电容器简介“超级电容器”一词来自20世纪60年代末日本NEC公司生产的电容器产品“Supercapacitor”超级电容器是性能介于电池与传统电容器之间的一种新型储能装置根据储能原理，电化学超级电容器可以分为双电层电容器和法拉第赝电容器超级电容器简介较大的容量较高的能量密度较宽的工作温度范围极长的使用寿命较高的比功率,且对环境无污染超级电容器的特点超级电容器简介超级电容器的应用新领域中的应用作主电源作替代电源作后备电源超级电容器简介碳基材料稀有金属氧化物导电聚合物等材料超级电容器电极材料超级电容器简介可用做电化学超级电容器电极的碳材料主要有活性碳粉末、碳黑、碳纤维、玻璃碳、碳气溶胶、纳米碳管等，根据双电层产生的机理，用作双电层电容器电极的碳材料应当具有利于电荷积累的大比表面和便于电解液润湿及离子快速运动的孔结构。实验部分制备过程15Ml水+0.2g硝酸钴紫色胶体紫色固体碳化钴/碳复合材料←1.将无水碳酸钾溶于5Ml水中后加入其中←3.搅拌1—2小时←2.缓慢加入1.5克羧甲基纤维素←4.放到鼓风干燥箱中，100℃，去除溶剂←5.碳化：氮气，900℃，升温速度每小时5℃实验部分电化学测试方法循环伏安测试恒电流充放电测试交流阻抗测试实验部分测试体系采用三电极测试体系工作电极：碳化钴/碳复合材料电极参比电极：汞/氧化汞电极辅助电极：铂片电极电解液：1mol/L的KOH实验结果讨论超级电容器电容的计算方法其中：C——电容量q——电量(dV/dt)——电位的变化速率，也称扫描速率i——对应某一扫描电位的电流响应值★由循环伏安曲线计算超级电容器电容根据电容的定义，我们可以通过下式计算得到电容量:实验结果讨论对于电极的电容性能来说，其质量与电容量之比(简称比容量)，即每单位质量电极活性材料的电容量值(单位:F/g)更能反映出材料存储电荷的能力，因此由上式可得出实验结果讨论★由恒电流充放电曲线计算超级电容器电容其中，q——电容器(或电极)存储的电荷量i——充放电流的大小△t——充放电曲线中电位改变△U所用的时间m——电极片质量实验结果与讨论-0.4-0.20.00.20.4-0.0008-0.0006-0.0004-0.00020.00000.00020.00040.0006Current(A)Potential(V)结论1：制备碳化钴/碳复合材料电极具有理想的电容特性循环伏安特性曲线实验结果与讨论-0.4-0.20.00.20.4-0.0006-0.0004-0.00020.00000.00020.00040.00060.0008Co-0Co-1Current(A)Potential(V)结论2:羧甲基纤维素是比羧甲基纤维素钠更适合的制备碳化钴/碳复合材料的前躯体。不同前躯体对复合材料循环伏安的影响实验结果与讨论结论3：碳化钴/碳复合材料电极在小扫描速率下的比容量较大扫描速率下的大。-0.4-0.20.00.20.4-0.0020-0.0018-0.0016-0.0014-0.0012-0.0010-0.0008-0.0006-0.0004-0.00020.00000.00020.00040.00060.00080.00100.00120.00140.00162mvCo-15mv10mvCurrent(A)Potential(V)不同扫描速度对复合材料循环伏安特性的影响实验结果与讨论-0.4-0.20.00.20.4-0.0012-0.0010-0.0008-0.0006-0.0004-0.00020.00000.00020.00040.00060.00080.00100.0012Co-1Co-2Co-3Co-4Co-5Current(A)Potential(V)结论4:在制备碳化钴/碳复合材料过程中随着无水碳酸钾的量的增加,电极比容量也增加。不同碳酸钾量对复合材料循环伏安特性的影响实验结果与讨论结论5：酸洗对复合材料的电化学性能影响不大。酸洗对复合材料循环伏安特性的影响实验结果与讨论结论6：电极材料的充放电效率高、功率特性好恒电流充放电测试实验结果与讨论结论7：在较小的电流下，碳化钴/碳复合材料的比容量较大不同充放电流对碳化钴/碳超级电容器比容量影响实验结果与讨论恒电流充放电测试和循环伏安测试得出的结论是一致的，随着碳酸钾加入量的增加，复合材料的比电容容量增大无水碳酸钾量对碳化钴/碳复合材料的恒电流充放电性能的影响结论1）此法制备的碳化钴/碳复合材料超级电容器具有理想的电容特性2）羧甲基纤维素是比羧甲基纤维素钠跟适合的制备碳化钴/碳复合材料的前躯体3）随着无水碳酸钾质量的增加，碳化钴/碳复合材料超级电容器的比容量增大4）随着电化学测试中扫描速度的减小，碳化钴/碳复合材料超级电容器的比容量增加。5）制备的复合材料是否进行酸洗对碳化钴/碳复合材料超级电容器的比容量影响不大。6）电极材料的充放电效率高、功率特性好7）在较小的电流下，碳化钴/碳复合材料的比容量较大LOGO