熔盐法处理废旧聚丙烯腈纤维制备超级电容器碳材料及性能表征

以废旧纺织品聚丙烯腈为碳源,在氯化锌-氯化钾熔盐体系一步碳化活化制备超级电容器碳材料.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面分析仪等物理测试方法对材料进行结构、形貌和孔隙表征.并利用电化学工作站在三电极体系下对制备的碳材料进行循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)和交流阻抗(EIS)测试.结果表明,通过在空气中200℃稳定化10 h、氯化锌-氯化钾熔盐体系中800℃下炭化2 h制备的活性炭具有较大的比表面积和发达的孔结构,作为超级电容器电极材料展现出优异的电化学性能.在0. 25 A/g电流密度下最大比电容达319 F/g;在电流密度高达10 A/g下,比电容仍保留62. 7%.经过5 000次充放电循环性能测试,容量保持率可达82. 6%.     

FTW150K高比容钽粉研制低压高容量钽电容器被膜工艺的研究

对由超细颗粒度、超高比容FTW150K钽粉研制钽电解电容器的被膜工艺进行研究.用例试方法分析,并讨论硝酸锰溶液中添加有机溶剂、硝酸锰的分解条件及不同质量浓度的硝酸锰被覆遍数,对钽电解电容器的电容、损耗、漏电流和等效串联电阻的影响.结果表明,不同的设计工艺参数和工艺路线,对钽电解电容器的电性能参数影响不同.以添加有机溶剂和采用二步法分解的效果最佳,特别是调节和改变溶液的分解温度及环境湿度,硝酸锰溶液可分解成导电性更好的β-MnO_2导电层,使容量容易引出、漏电流和等效串联电阻大大降低.     

柔性直流输电用子模块电容器电容值在线获取方法

针对柔性直流输电系统中模块化多电平换流器(MMC)子模块电容器常常会老化失效,威胁系统安全的问题,以监测MMC子模块电容器状态为目标,提出了一种采用自适应滤波器的柔性直流输电用子模块电容器电容值的在线获取方法。首先,利用实时反馈到控制系统的子模块电压和桥臂电流信息,基于离散化处理后的电容器电压、电流以及电容值的关系,实时计算得到电容器电容值;然后,引入自适应滤波技术滤除计算结果的噪声,得到最终电容值的计算结果。利用Simulink仿真平台和阀段试验平台实测数据对所提计算方法进行了验证。验证结果表明,最终的电容值计算结果始终稳定在真值附近,当电压电流测量的不确定度小于1%时,可以保证计算结果误差小于0.5%,能够满足子模块电容器状态监测的需求。     

Fe基金属氧化物/氢氧化物在超级电容器负极材料中的应用研究进展

纳米结构铁基金属氧化物/氢氧化物(如Fe_2O_3,Fe_3O_4及FeOOH等),因具有较高的理论比电容和较宽的负向电位窗口,被认为是一种潜在的理想超级电容器负极材料,但Fe基电极大多数具有较差的导电性及不稳定的电化学性能,使其实际应用受到阻碍.为此,科研人员为提高其导电性及电化学稳定性做了大量的工作.该文概述提高Fe基纳米结构负极材料导电性和电化学稳定性的有效方法,介绍Fe基纳米结构负极材料在纳米结构设计和合成方面的最新研究进展,展望其未来的应用前景.     

基于生物质废料玉米秸秆多孔碳的合成、表征及电容性能研究

以玉米秸秆为碳源、ZnCl_2为刻蚀剂,通过调控玉米秸秆与ZnCl_2的相对用量得到一系列多孔碳材料(YAC-x).利用XRD、Raman、XPS、TEM、N2adsorption-desorption等手段对其进行表征,并利用三电极超级电容器体系测试其电化学性能.结果表明,与未经刻蚀的玉米秸杆碳(YC)相比,所制多孔碳材料具有更丰富的孔结构及更为优异的超级电容性能,其中YAC-4最为突出,当电流密度为1A/g时,比电容为236.8F/g,这是源于其大的孔容(Vp=1.11cm~3/g)和高比表面积(SBET=2060m~2/g).     

离子掺杂钛酸锂的制备及其电容性能研究

通过向高温固相法制备的钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))掺杂Al~(3+)、Zr~(4+)、AlF_3进行离子掺杂改性,探究离子种类对材料性能的影响。采用XRD、恒流充放电、循环伏安以及交流阻抗等方法对4种样品进行结构和电化学性能表征。结果表明,3种离子的掺杂均可以提高(Li_4Ti_5O_(12))材料的电化学性能,其中AlF_3掺杂后的性能最好,比容量提升3倍以上,经200圈循环后比容量未出现明显衰减,容量保持率在95%以上。     

自愈式低压电力电容器安全监测系统设计

针对自愈式低压电力电容器运行过程中受到电网环境温度和使用状况等影响,从而失去自愈功能,引发电网故障的问题,设计安全监测系统以保障其安全运行.在分析自愈式低压电力电容器工作特点的基础上,提出安全监测系统的设计方案;阐述各功能模块的工作原理及过程,指出该系统的应用优势;给出工程应用的具体安装实施方案.实验结果表明,该系统能够稳定运行,在无功补偿领域有一定应用价值.     

NiCo2O4/RGO复合材料的制备及其电化学性能

采用两步水热法制备NiCo₂O₄/RGO复合材料,并对其电化学性能进行研究.研究结果表明,当电流密度为1 A/g时,NiCo₂O₄/RGO复合材料的比电容高达2 332.40 F/g,约是NiCo₂O₄材料的3倍,当电流密度增加至10 A/g时,其比电容还能保持为1 127.22 F/g,表现出优异的倍率性能.这归因于复合材料特殊的多孔蓬松结构,有效增加了材料的比表面积,NiCo₂O₄的比表面积为56.488 0 cm²/g,而NiCo₂O₄/RGO复合材料的比表面积高达188.604 2 cm²/g,能够提供更多的反应活性位点,同时RGO能够有效提高材料的导电性,两者之间的协同作用使得电化学性能大幅提升.     

基于微电子喷墨打印法制备Li4Ti5O12电极及其电化学性能

为解决传统电极制备过程中操作复杂、成本较高等问题,通过微电子喷墨打印结合高温退火的方法,成功制备了不含黏结剂的纯相钛酸锂(LTO)/铜箔(Cu)薄膜电极.扫描电镜分析结果表明:在Cu箔表面可均匀沉积呈纳米颗粒状的纯相LTO;喷墨打印10层活性物质的LTO/Cu薄膜电极与Li片负极组装的扣式电池,在3C(1.0～1.7 V)电流密度下,电池的比容量达91.27 mA·h/g,经过1000次循环后,放电比容量保持率为85.4％,表现出良好的稳定性.上述结果表明,喷墨打印法结合高温退火的方法在制备不舍黏结剂的电极材料方面具有广阔的应用前景.     

高强度电活性MXene/TA/ANF复合膜的制备及电化学性能

采用二维导电材料 MXene（Ti3C2Tx）与电活性生物质单宁酸以及高强度的芳纶纳米纤维复合经真空抽滤制备了具有层状结构的自支撑柔性薄膜 . 系统研究了 Ti3C2Tx /TA/ANF薄膜的微观形貌结构、力学以及电化学性能 . 结果表明 Ti3C2Tx /TA/ANF 薄膜的拉伸强度高达36.2 MPa,具有良好的柔...