导读:本文包含了混合型电化学电容器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:混合电化学电容器,MnO2,正负极配比,工作电压
混合型电化学电容器论文文献综述
徐海益,周贤良,危震坤[1]（2019）在《MnO_2-纳米碳球/活性炭混合电化学电容器单体的制备及其电容特性研究》一文中研究指出通过液相沉淀法制备了MnO~2-纳米碳球(MnO~2-NCs)复合粉末用作正极活性物质,与活性炭(AC)负极组成混合电化学电容器。利用电化学测试研究了正负极配比、工作电压宽度和充放电电流密度对电容器单体电容特性的影响。结果表明:以0.5mol/LNa_2SO_4水溶液为电解液的MnO~2-NCs/AC混合电容器单体的工作电压能够达到1.6～1.8V;当正负极配比为1.5时整体表现出最佳电容性能;单体以50mA恒流放电时的比容量相对10mA时保持率为68%～82%。(本文来源于《化工新型材料》期刊2019年01期）
燕泽英[2]（2018）在《混合超级电容器镍基复合材料的制备及其电化学性能的研究》一文中研究指出面对环境污染的不断加重以及传统不可再生能源的日益消耗,研究开发清洁环保且可再生的能源迫在眉睫。然而,目前常见的可再生能源,如风能、太阳能、潮汐能的稳定性严重受到自然条件的影响,限制了它们的实际应用效率与范围。而超级电容器以其存储性能好、释放能量速度快、使用寿命长、温度特性好和绿色环保等独特性而倍受关注,成为研究热点。通常超级电容器的性能取决于电极材料的特性,因此研发高性能电极材料成为提高超级电容器性能的关键。NiO、Ni(OH)_2和Ni_3S_2等镍基材料具有理论比容量高、结构稳定、来源丰富和制备容易等优点,成为超级电容器电极材料的理想之选。然而NiO和Ni(OH)_2的低电导率和Ni_3S_2的易团聚性,都影响了它们单独作为电极材料的综合电化学性能。若将它们复合,则可以利用物质之间的协同作用实现优势互补,改善复合电极材料的综合电化学性能。本论文以泡沫镍为基底,将NiO和Ni(OH)_2分别与Ni_3S_2复合形成纯镍基复合材料。通过设计实验方案,避免材料团聚,改善材料的导电性以合成均匀分散的具有独特结构的电极材料,来提高电极材料的容量和循环性等电化学性能。本文的主要内容如下:(1)通过水热合成和热处理相结合的方法制备了直接长在泡沫镍上的NiO/Ni_3S_2复合纳米材料。Ni_3S_2高的电导率改善了复合材料整体的导电性,弥补了NiO导电性差的缺点,同时将NiO/Ni_3S_2长在泡沫镍上减小了界面电阻,形成了独特的峭壁状结构,增强了结构稳定性。因此NiO/Ni_3S_2/NF作为超级电容器的电极材料展现出卓越的电化学性能。在2 mA cm~(-2)的电流密度下容量达到2.28 C cm~(-2),循环10 000圈后电容仍保持102%。另外,在这项工作中我们还以NiO/Ni_3S_2为正极,活性炭(AC)为负极组装了混合超级电容器。该混合电容器同样展现出了优异的性能,其能量密度和功率密度分别可达43.99 Wh kg~(-1)和2305.80 W kg~(-1),循环5000圈后容量保持率为95.36%,并能成功点亮一系列LED灯。(2)通过水热合成与电沉积相结合的方法设计并合成了长在泡沫镍基底上的Ni_3S_2/Ni(OH)_2复合材料。首先合成在泡沫镍上均匀生长的Ni_3S_2,避免其团聚,增加其利用率。然后通过电沉积法将Ni(OH)_2沉积在Ni_3S_2表面之上,形成分层结构。在电化学反应过程中Ni(OH)_2对底层的Ni_3S_2起到了保护作用,因此在电化学测试中Ni_3S_2/Ni(OH)_2/NF表现出超强的循环稳定性,循环30 000圈后容量保持率高达113%。同时相比单纯的Ni_3S_2和Ni(OH)_2电极,Ni_3S_2/Ni(OH)_2/NF容量也得到了提高,在2 mA cm~(-2)的电流密度下,可提供1.58 C cm~(-2)的电容量。同样地,我们以Ni_3S_2/Ni(OH)_2/NF为正极,AC为负极组装了混合超级电容器。该混合超级电容器可实现30.23 Wh kg~(-1)的能量密度和3875 W kg~(-1)的功率密度。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01）
张庆国,兰亚林,张鑫源,王兵,张学磊[3]（2017）在《超级电容器混合型电解液(EMIES+LiClO_4)的热力学和电化学性质》一文中研究指出介绍了一种新型离子液体混合电解质(液),由离子液体1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐(EMIES)与高氯酸锂盐按照不同配比混合制备而成。测定了这种新型混合电解质(EMIES+Li Cl O_4)的一系列热力学性质,如:电导率、密度、表面张力等,发现其黏度和电导率随温度的变化呈相反趋势。锂盐的加入带来了混合电解液电导率的非线性变化,而当其中高氯酸盐的摩尔比为0.05时,电解液具有最佳电导率和黏度。进而,用此浓度的混合电解液与活性炭电极组装成超级电容器,采用交流阻抗、恒流充放电及循环伏安等测试手段对其性能进行测试与研究。结果表明:这种离子液体混合电解液电化学窗口达到5.1 V,单电极比电容为458.65 F·cm~(-3),充放电测试1000次以后,比电容只下降了1.9%。表明该混合电解液具有良好的电容特性、可逆性及循环特性,具备成为高性能超级电容器电解液的应用潜力。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2017年04期）
王雪倩,郭欢,赵博文,李芝灵,刘春玲[4]（2017）在《MoO_2/GP-GP有机系电化学混合电容器的研究》一文中研究指出以石墨烯(GP)为正极,MoO_2/石墨烯复合材料为负极组装有机系混合电容器,选定0.7~4.5 V为混合电容器的电压范围,对混合电容器的正负极质量比进行优化,实验结果表明,正负极质量比mGP/mMoO_2/GP为3.6时,电容器可以同时获得较高的能量密度和功率密度,表现出良好的整体性能。(本文来源于《电源技术》期刊2017年03期）
屈永浩,陈一枝,陈菲菲,李庆余,王红强[5]（2016）在《Ti/BaTiO_3-SrTiO_3||Al/AC型瓷介-电化学混合电容器的制备及性能研究》一文中研究指出【引言】虽然电化学电容器的电容量较高~([1]),但其单体电容器的工作电压较低,较低的工作电压从而导致了其能量密度较小。传统的电介质电容器具有工作电压较高的优点,然而其比容量过小,这也使得其在储能方面的应用受到一定的限制。因此,研究开发一种高电压、大容量、便携性的电容器势在必行。以Ti/BaTiO_3-SrTiO_3~([2])作为阳极,Al/AC作为阴极制作出片式Ti/BaTiO_3-SrTiO_3||Al/AC瓷介-电化学混合电容器,该种混合电容器同时具备电化学电容器的容量高和陶瓷电容器工(本文来源于《第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集》期刊2016-11-03）
刘猛[6]（2016）在《混合电化学电容器中新型负极材料的性能研究》一文中研究指出随着全球经济的快速发展、化石燃料的逐渐枯竭以及环境污染问题的日益恶化,迫切要求人们在寻找清洁、高效和可持续发展能源的同时开发新的能源转化存储技术。混合型电化学电容器是一种基于离子电池和双电层电容器双重储能机制的储能器件,它具有较高的能量密度和较长的循环寿命,有望应用于纯电动和混合动力汽车领域。电极材料是影响储能器件性能的关键因素之一。因此,开发具有较高比容量及较优倍率性能的新型电极材料是电化学电容器研究的重点。采用一种简单的水热方法再结合氨气气氛高温煅烧,制备了氮化铌/氮掺杂石墨烯复合材料。所制备的复合材料中氮化铌颗粒的粒径约为10-15纳米,且均匀分散在石墨烯片层上。使用氮化铌/氮掺杂石墨烯作负极、活性炭(AC)作正极,组装了有机系混合型锂离子电容器。电化学测试结果表明,功率密度为100、2000 W kg-1时,该混合电容器的能量密度分别为122.7、98.4 W h kg-1;500 mA g-1的电流密度下循环1000次后,容量保持率为81.7%。该锂离子电容器表现出优异的电化学性能,在传统高比能量锂离子电池和高比功率电化学电容器间架起了桥梁,并在混合电动车储能方面有着重要的潜在应用。混合型钠离子电容器由于成本便宜、功率密度高及循环寿命长,在大规模储能方面具有较大的应用前景。然而,寻找既能快速存储钠离子又能保持良好循环性能的负极材料仍然是一项比较大的挑战。二维过渡金属硫族化合物纳米片因其独特的纳米结构和导电性能,在储能方向越来越受关注。本研究中采用二硫化钼(Mo S2)作为负极材料,与正极材料AC进行质量匹配,并组装成混合型钠离子电容器。电化学性能测试结果显示,该类混合钠离子电容器具有较高能量密度和功率密度,分别达到110.7 W h kg-1和2500 W kg-1;较好的循环稳定性,在2 A g-1电流密度下,经1000次循环后,容量保持率仍可达86.1%。(本文来源于《青岛大学》期刊2016-05-24）
史可欣[7]（2016）在《混合型超级电容器的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出在过渡金属氧化物中MnO_2由于其理论比电容较高、环境友好、安全、来源广泛且价格低廉等优点成为了一种有前途的电极活性材料,而石墨烯由于较大的比电容、较小的电阻率,较高的电子迁移率以及卓越的电化学稳定性而广泛的应用于超级电容器中。实验利用水热法制备正极活性材料,以还原氧化石墨烯(RGO)为负极活性材料,组装即获得性能良好的混合型超级电容器。采用水热法制备正极活性材料,根据正交表确定最佳反应条件:反应物浓度为0.05 mol/L,水热时间10 h,水热温度150℃,p H值7,反应物比例1:1,由此获得的Mn O_2比电容为66 F·g-1,掺杂Fe元素或是Ni元素都可以提高活性材料的比电容,4 mol%Fe-Mn O_2的比电容为119 F·g-1,而2 mol%NiMn O_2的比电容可达111 F·g-1,继续复合RGO,4 mol%Fe-Mn O_2/2 wt%RGO的比电容为144 F·g-1,而2 mol%Ni-Mn O_2/2 wt%RGO的比电容也提高了23%,由此可以发现,掺杂Fe元素、Ni元素或是复合RGO都可以有效的提高Mn O_2的电化学性能。利用Hummers法制备GO并通过水热法在180℃反应24 h得到RGO,利用XRD、TEM及FT-IR对GO及RGO进行表征可以确定其形貌结构,通过电化学工作站可以测得RGO的比电容为110 F·g-1。根据两极的电荷守恒进行正、负极质量匹配,以4 mol%Fe-Mn O_2/2 wt%RGO、2 mol%Ni-MnO_2/2 wt%RGO为正极活性材料,以RGO为负极活性材料对混合型超级电容器进行组装,通过电化学测试可以测得4 mol%FeMn O_2/2 wt%RGO//RGO的比电容为51.2 F·g-1,而2 mol%Ni-Mn O_2/2 wt%RGO//RGO的比电容则为45.6 F·g-1。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2016-03-01）
马静,刘卫国,李亚娜,刘春玲,董文生[8]（2016）在《介孔碳/NiOOH/Ni(OH)_2-活性炭混合电容器的电化学性能》一文中研究指出采用化学沉积法制备介孔碳/Ni OOH/Ni(OH)2复合材料,扫描电子显微镜法(SEM)图片显示,Ni OOH/Ni(OH)2在介孔碳表面上形成了多孔结构。通过改变反应物的加入量得到不同比例介孔碳和Ni OOH/Ni(OH)2的复合材料,电化学性能测试表明,电极材料MCN/Ni-30性能最佳,首次放电比电容可达1 358.8 F/g。分别以MCN/Ni-30和活性炭为正负极组装成混合电容器,通过改变正负极质量比研究介孔碳/Ni OOH/Ni(OH)2-活性炭混合电容器的电化学性能。结果表明:当正负极质量比为1∶1.5时,电流密度为200 m A/g,混合电容器在1 mol/L KOH电解液中的比电容为126.5 F/g,比能量达到44.96 Wh/kg。(本文来源于《电源技术》期刊2016年02期）
李亚娜[9]（2015）在《C-CN/NiOOH/Ni(OH)_2体系混合电容器的电化学性能研究》一文中研究指出电化学混合电容器是综合了传统双电层电容器和二次电池的新型储能元件,具有较高的比能量、比功率以及优良的循环寿命。混合电容器正负极分别为法拉第赝电容材料和双电层材料,此类电容器扩宽了工作电势窗口,提高了比容量,能够快速的进行充放电,因此具有更高的能量密度和功率密度。这为平衡混合电动汽车及动力电源在能量与功率输出方面的问题提供了借鉴方法。电极活性材料的研究将是提高混合电容器综合性能的关键所在。本文利用硬模板法制备出氮掺杂介孔碳,并对材料形貌、结构及电化学性能进行了表征。TEM、XRD结果显示,该材料表现为二维六方密堆积结构p6mm),具有长程有序的孔道。物理吸附、XPS及元素分析的结果表明,氮原子取代类石墨结构碳原子形成CN,碳化温度对CN的比表面积、孔体积、碳氮比、孔径都存在影响。电化学性能表明,CN电极具有良好的循环稳定性,阻抗较小,说明氮原子的掺杂有效地提高了碳材料的润湿性及电荷传输能力。CV曲线表明,CN-1.1-650具有较好的电化学性能,扫速为5 mV/s时比电容为425.6 F/g。将CN-1.1-650电极组装成对称电容器,电流密度为0.2 A/g时,比容量为43.4 F/g,功率密度为72.9W/kg。在此基础上,通过化学沉积法合成了不同比例的CN/NiOOH/Ni(OH)2复合材料。SEM表明,复合材料为球形花状多孔结构,CN被NiOOH/Ni(OH)2包覆在其中。复合材料的CV曲线存在一对明显的氧化还原峰,表现出NiOOH/Ni(OH)2的法拉第赝电容特征,CN/Ni-30的比容量最高。此外CN/Ni-30电极的恒电流充放电曲线具有明显的充放电平台,电流密度为4 A/g时,比容量最高为1377.8 F/g。经过100次循环后,容量保持率为96%。当电流密度由2A/g增加到10 A/g时,比容量保持为前者的62.3%。这主要是由于CN的电化学稳定性在一定程度上抑制了复合材料的容量衰减。以复合材料CN/Ni-30为正极,石墨烯为负极,1MKOH为电解液组装成混合电容器。对其正负极质量比及工作电压范围进行了优化,确定了最优条件,即m正：m负=1：2.5,电压为1.57 V。电流密度为0.2 A/g时,混合电容器比容量为128.9 F/g,能量密度为44.1 Wh/kg,功率密度为73.5 W/kg,100次循环后比容量保持为84 F/g。保持正极材料不变,负极材料改为活性炭,组装成混合电容器。最优正负极质量比及电压分别为：1：1.5,0-1.6 V。电容器的比容量为126,5 F/kg,能量密度为45Wh/kg,功率密度为75 W/kg。以上两种混合电容器的电化学性能整体上远远高于碳材料组装成的对称电容器。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2015-06-01）
郭欢[10]（2014）在《石墨烯/MoO_2-石墨烯有机体系电化学混合电容器的研究》一文中研究指出有机系混合电容器通常一个电极采用电容性材料,另一个电极采用锂离子电池电极材料,电解液为有机溶剂电解液。有机系混合电容器兼具较高的能量密度和功率密度,使得电容器应用领域更加广泛。由于混合电容器两极材料的储能机理不同,在充放电过程中正负极要达到很好的匹配才能提高混合电容器的整体性能。因此,目前,混合电容器的研究热点主要集中在研究电极材料和正负极材料的有效匹配上。本实验采用自组装方法合成氧化石墨烯-MoO2复合材料,再将该材料还原,得到目标产物石墨烯-MoO2复合材料。采用XRD,TEM等测试手段对所合成材料进行了物理结构表征,使用恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗谱等测试方法对材料电化学性能进行了研究分析。此外,还进一步将石墨烯做为正极,所合成材料做为负极组装成混合电容器,对其电化学性能进行了研究讨论。具体实验结论如下：1.本实验采用自组装方法合成氧化石墨烯-MoO2复合材料,还原后得到目标产物石墨烯-MoO2复合材料。通过改变氧化石墨烯的加入量获得石墨稀和MoO2不同质量比的复合材料。电化学性能测试表明,复合材料的CV曲线出现了明显的氧化还原峰。从恒流充放电曲线看出,石墨烯与MoO2配比对其电化学性能有较大影响,其中,GP-11具有最佳的电化学性能,其比容量在电流密度为0.1A·g-1时达到1089.7mAh-g-1,比容量高于纯的M002.并且在电流密度由0.1A·g-1增加至2A.g-1时,容量仍保持在204mAh·g-1,说明复合材料适合大电流密度充放电。2.以石墨烯为正极,负极采用GP-11组装混合电容器。对混合电容器正负极质量比进行了优化。实验结果表明,正负极质量比为3.6±0.1时混合电容器的能量密度和功率密度比例合适。在探索了影响混合电容器性能因素的基础上,对混合电容器性能进行了综合优化。实验结果表明,以正负极质量比例1：1组装混合电容器,在电压范围0.7～4.7V,电流密度0.5A·g-1条件下,电容器的容量能够达到55.2mAh·g-1,能量密度为53.2Wh·kg-1,功率密度为532W·kg-1。相同条件下石墨烯对称电容器的能量密度为14.5Wh·kg-1,功率密度为72.5W·kg-1,可以看出,优化后的混合电容器性能远远高于石墨烯对称电容器。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2014-05-01）
混合型电化学电容器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
面对环境污染的不断加重以及传统不可再生能源的日益消耗,研究开发清洁环保且可再生的能源迫在眉睫。然而,目前常见的可再生能源,如风能、太阳能、潮汐能的稳定性严重受到自然条件的影响,限制了它们的实际应用效率与范围。而超级电容器以其存储性能好、释放能量速度快、使用寿命长、温度特性好和绿色环保等独特性而倍受关注,成为研究热点。通常超级电容器的性能取决于电极材料的特性,因此研发高性能电极材料成为提高超级电容器性能的关键。NiO、Ni(OH)_2和Ni_3S_2等镍基材料具有理论比容量高、结构稳定、来源丰富和制备容易等优点,成为超级电容器电极材料的理想之选。然而NiO和Ni(OH)_2的低电导率和Ni_3S_2的易团聚性,都影响了它们单独作为电极材料的综合电化学性能。若将它们复合,则可以利用物质之间的协同作用实现优势互补,改善复合电极材料的综合电化学性能。本论文以泡沫镍为基底,将NiO和Ni(OH)_2分别与Ni_3S_2复合形成纯镍基复合材料。通过设计实验方案,避免材料团聚,改善材料的导电性以合成均匀分散的具有独特结构的电极材料,来提高电极材料的容量和循环性等电化学性能。本文的主要内容如下:(1)通过水热合成和热处理相结合的方法制备了直接长在泡沫镍上的NiO/Ni_3S_2复合纳米材料。Ni_3S_2高的电导率改善了复合材料整体的导电性,弥补了NiO导电性差的缺点,同时将NiO/Ni_3S_2长在泡沫镍上减小了界面电阻,形成了独特的峭壁状结构,增强了结构稳定性。因此NiO/Ni_3S_2/NF作为超级电容器的电极材料展现出卓越的电化学性能。在2 mA cm~(-2)的电流密度下容量达到2.28 C cm~(-2),循环10 000圈后电容仍保持102%。另外,在这项工作中我们还以NiO/Ni_3S_2为正极,活性炭(AC)为负极组装了混合超级电容器。该混合电容器同样展现出了优异的性能,其能量密度和功率密度分别可达43.99 Wh kg~(-1)和2305.80 W kg~(-1),循环5000圈后容量保持率为95.36%,并能成功点亮一系列LED灯。(2)通过水热合成与电沉积相结合的方法设计并合成了长在泡沫镍基底上的Ni_3S_2/Ni(OH)_2复合材料。首先合成在泡沫镍上均匀生长的Ni_3S_2,避免其团聚,增加其利用率。然后通过电沉积法将Ni(OH)_2沉积在Ni_3S_2表面之上,形成分层结构。在电化学反应过程中Ni(OH)_2对底层的Ni_3S_2起到了保护作用,因此在电化学测试中Ni_3S_2/Ni(OH)_2/NF表现出超强的循环稳定性,循环30 000圈后容量保持率高达113%。同时相比单纯的Ni_3S_2和Ni(OH)_2电极,Ni_3S_2/Ni(OH)_2/NF容量也得到了提高,在2 mA cm~(-2)的电流密度下,可提供1.58 C cm~(-2)的电容量。同样地,我们以Ni_3S_2/Ni(OH)_2/NF为正极,AC为负极组装了混合超级电容器。该混合超级电容器可实现30.23 Wh kg~(-1)的能量密度和3875 W kg~(-1)的功率密度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
混合型电化学电容器论文参考文献
[1].徐海益,周贤良,危震坤.MnO_2-纳米碳球/活性炭混合电化学电容器单体的制备及其电容特性研究[J].化工新型材料.2019
[2].燕泽英.混合超级电容器镍基复合材料的制备及其电化学性能的研究[D].太原理工大学.2018
[3].张庆国,兰亚林,张鑫源,王兵,张学磊.超级电容器混合型电解液(EMIES+LiClO_4)的热力学和电化学性质[J].电子元件与材料.2017
[4].王雪倩,郭欢,赵博文,李芝灵,刘春玲.MoO_2/GP-GP有机系电化学混合电容器的研究[J].电源技术.2017
[5].屈永浩,陈一枝,陈菲菲,李庆余,王红强.Ti/BaTiO_3-SrTiO_3||Al/AC型瓷介-电化学混合电容器的制备及性能研究[C].第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集.2016
[6].刘猛.混合电化学电容器中新型负极材料的性能研究[D].青岛大学.2016
[7].史可欣.混合型超级电容器的制备及其电化学性能研究[D].哈尔滨理工大学.2016
[8].马静,刘卫国,李亚娜,刘春玲,董文生.介孔碳/NiOOH/Ni(OH)_2-活性炭混合电容器的电化学性能[J].电源技术.2016
[9].李亚娜.C-CN/NiOOH/Ni(OH)_2体系混合电容器的电化学性能研究[D].陕西师范大学.2015
[10].郭欢.石墨烯/MoO_2-石墨烯有机体系电化学混合电容器的研究[D].陕西师范大学.2014