超级电容器电极材料的研究参考完成课件

超级电容器电极材料的研究汇报内容超级电容器的原理2研究背景及意义1电极材料的改进5总结64超级电容器电极材料及研究现状超级电容器的应用31.研究背景与意义随着社会的发展，人们对能源的需求在不断增长，但是传统的能源不可再生，环境的污染，持续升级的石油能源危机使人们迫切需要一种清洁的、可再生的能源。近年来超级电容器的相关研究和进展则顺应了人们对新型能源的需求。超级电容器是一种介于普通电容器和二次电池之间的新型储能装置，它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。3.超级电容器的应用

超级电容器的特点：超级电容器的研制成功是储能设备（蓄电池）的一次革命：其他储能设备，都是由电能转变成化学能，再由化学能转变成电能，两次转变能量有损失，超级电容器直接充电，再直接放电，能量形式没有转变，能量也没有损失；充放电效率高达98％，经济价值大。超级电容器比功率大，其特性是：充电时，充电量大，充电量快；放电时，放电量大，放电量快。在电动车辆运行时，起步快，加速快，爬坡有力，比铅酸电池大30多倍，这是电动车能用得上最重要的性能。3.超级电容器的应用超级电容器用途非常广泛。可用于通讯科技、信息技术、家用电器等各领域，如它可用作起重装置的电力平衡电源，可提供超大电流的电力；用作车辆启动电源，启动效率和可靠性都比传统的蓄电池高，可以全部或部分替代传统的蓄电池；用作车辆的牵引能源可以生产电动汽车、替代传统的内燃机、改造现有的无轨电车。此外还可用于其他机电设备的储能能源。3.超级电容器的应用2.超级电容器在电动大客车的应用

（一）、氧化锰电极材料氧化锰资源广泛，价格低廉，具有多种氧化价态，而且对环境无污染，在电池电极材料和氧化材料上已经广泛地得到应用。现在用于超级电容器的氧化锰电极材料研究已经取得了很大的进展。高比表面二氧化锰是一种价格低廉且性能良好的新型电极材料。分别用溶胶凝胶法和电化学沉积法来制备二氧化锰，通过比较发现，用溶胶凝胶法制备的二氧化锰的比电容量比用沉积法制备的二氧化锰高出1/3。达到698F/g，且循环1500次后，容量衰减不到10%。4.超级电容器电极材料及研究现状（二）、氧化锰电极氧化锰电极材料分为两类：氧化锰粉末电极和氧化锰薄膜电极。氧化锰粉末电极制备过程氧化锰电极材料的制备方法：液相沉淀法Sol-Gel法低温固相反应法热分解法4.超级电容器电极材料及研究现状（三）、薄膜电极薄膜电极是指采取一定的方法在基片上直接沉积氧化锰，或在基片上先沉积锰盐或纯锰，然后通过热分解或者氧化方法生成氧化锰电极。制备过程不加入粘结剂和导电材料，因此该方法制备的电极一般都有比较薄，使得电解液与氧化锰材料的接触机会增多，电解质的利用率较高，因此制备的电极比容量相对比较高。制备方法：电化学法Sol-Gel法真空蒸发法4.超级电容器电极材料及研究现状（一）掺杂对电极材料进行其他物质的参杂，不仅能提高电极的比热容，而且能提高电极的功率特性.例如：参杂二氧化锰比未参杂的更有利于提高二氧化锰电极的放电性能和循环性。这是因为参杂使二氧化锰的氧化还原反应基本保持在生成可逆产物范围内而生成不可逆产物相对减少，从而保证其循环性。5、电极材料的改进4、电极材料的改进（二）导电性的改进超级电容器的电极材料应具有高比电容量，较小的电阻等性能，以提高其功率输出的需要。传统的物理方法制备的电极材料由于电极材料与集流体之间的接触面积不足，使其电极活性物质领用率不高。采用高比表面积炭黑直接加到制备电极材料的溶液中，制备电极材料，减少电极的接触电阻，提高电极的动力学可逆性，同时提高活性物质的利用率，增加电极的比电容。总结超级电容器是一种介于普通电容器和二次电池之间新型无维护储能元件，比功率是电池的10倍以上，储存电荷能力普通电容器高，具有工作温度范围广、可快速充放电且循环寿命长、无污染排放等优点，因此它的用途非常广泛。超级电容器电极材料有碳材料、金属氧化物材料如氧