SDBS插层与吸附协同增强片状镍钴氢氧化物的电化学性能

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作者 刘志伟 武婵 +1 位作者 遆鑫森 刘有智 《材料导报》 北大核心 2025年第10期11-18,共8页

镍钴层状双氢氧化物(Ni-Co LDH)具有高的理论比容量与丰富的化学活性位点,但片状Ni-Co LDH存在比容量偏低、倍率性能较差等问题。针对以上问题,本工作采用溶剂热法制备片状Ni-Co LDH电极材料,并以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的水溶液为插层... 镍钴层状双氢氧化物(Ni-Co LDH)具有高的理论比容量与丰富的化学活性位点,但片状Ni-Co LDH存在比容量偏低、倍率性能较差等问题。针对以上问题,本工作采用溶剂热法制备片状Ni-Co LDH电极材料,并以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的水溶液为插层剂,重点探究液相插层改性前后电极材料的形貌、结构与电化学性能的变化规律。结果表明,SDBS插层与吸附双重作用能够扩大Ni-Co LDH的层间距,并增强电极材料的表面活性,进而加快电解质离子的扩散,提升其比容量和倍率性能;改性后的Ni-Co LDH比容量为677 C/g(1504 F/g,2 A/g),其容量保持率为72%(1~30 A/g),明显优于未改性的材料。此外,电化学动力学分析进一步表明,SDBS插层与吸附作用显著提升Ni-Co LDH电池型电极材料的容量贡献占比。最后,以改性Ni-Co LDH为正极材料,活性炭(AC)为负极材料,组装混合电容器,其在功率密度为363 W/kg时,具有46 Wh/kg的能量密度。本工作提出SDBS插层与吸附增强Ni-Co LDH电化学性能的思路,可为高性能电极材料的制备提供参考。 展开更多

关键词 镍钴层状双氢氧化物 插层与吸附 电化学性能 混合电容器

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1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐作为电化学双电层电容器电解液的电化学性能 被引量：2

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作者 孙国华 李开喜 +2 位作者 李强 范慧 谷建宇 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期44-49,共6页

应用循环伏安法和直流恒流充放电研究了以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐([EMIm]CF3COO)和高比表面活性炭电极构成的电化学双电层电容器的电化学性能.实验表明,[EMIm]CF3COO具有高的比电容、良好的循环特性以及高的充放电效率.在... 应用循环伏安法和直流恒流充放电研究了以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐([EMIm]CF3COO)和高比表面活性炭电极构成的电化学双电层电容器的电化学性能.实验表明,[EMIm]CF3COO具有高的比电容、良好的循环特性以及高的充放电效率.在离子液体稳定的电化学窗口内,比电容随电化学窗口的增加而增大.能量密度随电流和电化学窗口的增加逐渐提高,功率密度随电流的增加而减小、随电化学窗口的增加而增加,是一种优良的电化学双电层电解液. 展开更多

关键词 电化学双电层电容器 循环伏安 直流恒流充放电 离子液体 比电容

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电化学双电层电容器动态模拟：离子尺寸及扩散系数的优化 被引量：3

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作者 鲁浩天 陈怡沁 +2 位作者 周静红 隋志军 周兴贵 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期4021-4031,共11页

电化学双电层电容器的低能量密度限制了其在储能动力等领域的应用,而有机电解液作为提升器件能量密度的关键因素,研究其导电电解质的特性具有重要的意义。通过构建电化学双电层电容器的动态模型,模拟了电化学双电层电容器的循环伏安曲线... 电化学双电层电容器的低能量密度限制了其在储能动力等领域的应用,而有机电解液作为提升器件能量密度的关键因素,研究其导电电解质的特性具有重要的意义。通过构建电化学双电层电容器的动态模型,模拟了电化学双电层电容器的循环伏安曲线,并定量探究和解析了离子溶剂化尺寸和扩散系数对电容性能的影响。模拟结果表明:在低扫描速率情况下,电容性能主要受控于双电层结构特性,比电容随着离子溶剂化尺寸的减小而增大,而离子扩散系数对其电容性能没有影响;在高扫描速率情况下,电容性能会受控于离子传质过程,比电容随着离子溶剂化尺寸和离子扩散系数的增大而增大。并基于模拟计算和分析结果提出了理性设计和优化电化学双电层电容器的策略。 展开更多

关键词 电化学双电层电容器 动态建模 电解质 离子尺寸 扩散系数 优化设计

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基于阴离子-石墨嵌层化合物的电化学电容器

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作者 王宏宇 樊慧 +1 位作者 王小红 齐力 《电化学》 CSCD 北大核心 2017年第5期497-506,共10页

石墨可以在高电势下电化学可逆存储阴离子,有望在高电压储能器件中担当正极材料.本文介绍了基于阴离子-石墨嵌层化合物型正极材料的高比能电容器的研究进展,剖析了影响电容器性能的各方面因素,探讨了一系列表征相关电极材料储能机制的... 石墨可以在高电势下电化学可逆存储阴离子,有望在高电压储能器件中担当正极材料.本文介绍了基于阴离子-石墨嵌层化合物型正极材料的高比能电容器的研究进展,剖析了影响电容器性能的各方面因素,探讨了一系列表征相关电极材料储能机制的方法和手段,揭示了溶剂化效应对阴离子插嵌石墨正极电化学行为的关键性作用,并进一步概述了该种正极材料近年来在新型储能器件-双离子电池中的发展态势,展望了其应用前景和即将面临的潜在问题. 展开更多

关键词 阴离子-石墨嵌层化合物 电化学电容器 溶剂化效应 双离子电池

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电化学混合电容器研究进展 被引量：2

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作者 周蕾 张浩 郄文娟 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2073-2076,共4页

介绍了电化学混合电容器的发展史、储能机理和性能,分类综述了电化学混合电容器的研究进展。通过比较锂离子电池、电化学双电层电容器和电化学混合电容器的各项性能,分析并展望了电化学混合电容器的发展方向及应用前景。

关键词 电化学混合电容器 化学电源 电化学电容器 锂离子电池 电化学双电层电容器

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一种超大容量双电层电容器中小功率模型及其参数识别方法 被引量：4

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作者 李海东 齐智平 +2 位作者 祁新春 许洪华 赵斌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期30-35,共6页

回顾了超大容量双电层电容器的等效电路模型,给出了它在中小功率应用场合下的超大容量双电层电容器模型,并提出一种新的模型参数识别方法。文中采用这种识别方法对超大容量双电层电容器进行了实验,并根据获得的模型参数进行了仿真,仿真... 回顾了超大容量双电层电容器的等效电路模型,给出了它在中小功率应用场合下的超大容量双电层电容器模型,并提出一种新的模型参数识别方法。文中采用这种识别方法对超大容量双电层电容器进行了实验,并根据获得的模型参数进行了仿真,仿真与实验结果的对比分析表明,该模型能够准确的反映出超大容量双电层电容器在中小功率应用场合下的特性。 展开更多

关键词 超大容量双电层电容器 模型 参数识别 等效电路

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增塑型聚合物双电层电容器的研究 被引量：1

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作者 苗小丽 邓正华 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期105-107,共3页

研究了以活性炭为极化电极材料,PAN/EVA共混膜为固体电解质的增塑型聚合物双电层电容器(PDLC)的循环伏安特性和充放电性能。测试结果表明:以0.5mol/L四乙基四氟硼酸铵(TEATFB)/碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二乙酯(DEC)溶液增塑的聚丙烯腈(PAN)/[... 研究了以活性炭为极化电极材料,PAN/EVA共混膜为固体电解质的增塑型聚合物双电层电容器(PDLC)的循环伏安特性和充放电性能。测试结果表明:以0.5mol/L四乙基四氟硼酸铵(TEATFB)/碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二乙酯(DEC)溶液增塑的聚丙烯腈(PAN)/[聚(乙烯 醋酸乙烯)]EVA共混膜,其电导率为7.35×10-4S·cm-1,电化学窗口≥4.5V。由该膜组成的聚合物双电层电容器,其循环伏安特性呈现不对称性,离子在聚合物电解质中的扩散过程中所受的粘滞性阻力是产生循环伏安曲线不对称性的原因。该聚合物双电层电容器的活性炭物质放电比容量可达27.3F/g,并且具有较好的自放电性能。 展开更多

关键词 增塑型聚合物双电层电容器 活性炭 电极材料 固体电解质

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双电层电容器用淀粉基微孔炭微球制备及性能

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作者 杜思红 付晓亭 +2 位作者 陈明鸣 于宝军 王成扬 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期658-660,671,共4页

以具有天然球形颗粒结构的生物质原料马铃薯淀粉为前驱体,通过(NH4)2HPO4活化和KOH二次活化制备微孔炭微球。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和N2吸附-脱附分别对样品的形貌特征和孔隙结构进行表征,并在6mol/L KOH电解质溶液中对样品... 以具有天然球形颗粒结构的生物质原料马铃薯淀粉为前驱体,通过(NH4)2HPO4活化和KOH二次活化制备微孔炭微球。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和N2吸附-脱附分别对样品的形貌特征和孔隙结构进行表征,并在6mol/L KOH电解质溶液中对样品进行电化学测试。结果表明:经二次活化后可制得比表面积2 325 m2/g,总孔容1.11cm3/g,微孔孔容0.82 cm3/g的高微孔率活性炭微球。所制炭微球具有优异的电化学电容特性:在50 mA/g电流密度下,质量比电容为304 F/g;在1 000 mA/g较大的电流密度下,质量比电容为277.4 F/g;在200 mV/s快速电压扫描速率下,循环伏安(CV)曲线仍能保持良好的矩形形状。 展开更多

关键词 淀粉 微孔炭微球 高容量 电化学双电层电容器

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密封AA型双电层超电容的研制 被引量：1

9

作者 张熙贵 解晶莹 +3 位作者 马丽萍 夏保佳 王涛 钦佩 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期22-24,共3页

以多孔活性碳为原料,以目前工业化较为成熟的MH/Ni电池制作流程,配以合适的制备工艺,制作出密封AA型双电层超电容,对电容器的充放电行为、内压特性、循环伏安及交流阻抗等进行了初步研究。结果表明:所得双电层超电容器具有较好的综合性... 以多孔活性碳为原料,以目前工业化较为成熟的MH/Ni电池制作流程,配以合适的制备工艺,制作出密封AA型双电层超电容,对电容器的充放电行为、内压特性、循环伏安及交流阻抗等进行了初步研究。结果表明:所得双电层超电容器具有较好的综合性能,电容器比能量和能量密度分别达到了1 13Wh/kg和2 24Wh/L。 展开更多

关键词 密封AA型双电层超电容 电化学行为 综合性能 活性炭电极片 电化学电容器

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膨胀土电化学改性试验研究 被引量：1

10

作者 李文宇 江美英 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第7期100-105,共6页

为了研究改善膨胀土性质的方法,同时了解膨胀土改善后的性质,通过以羟基铝溶液为电解液的电化学试验方法对膨胀土的性质进行改善,将改性后的试样土分为A区(阳极区)、C区(阴极区)和M区(中间区)3个部分,并分别对3个部分试样土以及原状土... 为了研究改善膨胀土性质的方法,同时了解膨胀土改善后的性质,通过以羟基铝溶液为电解液的电化学试验方法对膨胀土的性质进行改善,将改性后的试样土分为A区(阳极区)、C区(阴极区)和M区(中间区)3个部分,并分别对3个部分试样土以及原状土进行宏观和微观试验分析。试验数据分析得到:电化学改性后的试样土的黏粒含量减少而粉粒含量增多,比表面积和孔径减小,颗粒间连接更紧密,内摩擦角增大,同时土颗粒的持水量减少,亲水性减弱,自由膨胀率大大降低。试验结果表明:膨胀土的性质变化是由[Al13]7+的离子交换和局部p H值变化等使带电土颗粒的扩散双电层变薄、颗粒间斥力变弱导致的,试样土A,C,M区的改善效果差异是受到外加电场对双电层的影响和土体微结构的各向异性等因素造成的。 展开更多

关键词 膨胀土 电化学改性 羟基铝 离子交换 带电土颗粒 扩散双电层

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调节正负极质量比提高电容器比能量 被引量：1

11

作者 于丹娜 张浩 +1 位作者 张世超 曹高萍 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期165-167,共3页

以活性炭为电极材料组装有机体系电化学双电层电容器（EDLC）,探讨了正、负极质量比对有机体系EDLC电容性能的影响.在LiPF6/EC＋DMC电解液中,活性炭正极的比电容与负极相同,但工作电位窗口小于负极,放电比容量低于负极.当m（正极）：m... 以活性炭为电极材料组装有机体系电化学双电层电容器（EDLC）,探讨了正、负极质量比对有机体系EDLC电容性能的影响.在LiPF6/EC＋DMC电解液中,活性炭正极的比电容与负极相同,但工作电位窗口小于负极,放电比容量低于负极.当m（正极）：m（负极）=1.8：1.0时,电容器可在0～3.0 V内稳定工作,比能量达36.8 Wh/kg,比正、负极质量相等的EDLC的比能量高48%. 展开更多

关键词 电化学双电层电容器(edlc) 活性炭 有机电解液

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EDLC用分级孔炭电极材料的制备与超电容性能研究 被引量：1

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作者 司维江 邢伟 禚淑萍 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1159-1164,共6页

采用有机-有机自组装法和化学活化法相结合,制备了分级孔炭电极材料(HPC)。氮气静态吸附测试表明,化学活化使介孔炭的孔壁上产生了大量的微孔,从而使其比表面积大大增加。与以硬模板法制备的有序介孔炭(OMC)相比,HPC比OMC具有更为优异... 采用有机-有机自组装法和化学活化法相结合,制备了分级孔炭电极材料(HPC)。氮气静态吸附测试表明,化学活化使介孔炭的孔壁上产生了大量的微孔,从而使其比表面积大大增加。与以硬模板法制备的有序介孔炭(OMC)相比,HPC比OMC具有更为优异的电化学性能,这是因为微孔和介孔直接相连的分级孔结构,不仅增大了比表面积,而且能够显著减小电解质离子在电极材料孔道内的扩散阻力。 展开更多

关键词 电化学双电层电容器(edlc) 多孔炭 电极材料 比电容

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粉状活性炭电容性能测试方法的研究

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作者 张浩 张文峰 +2 位作者 程杰 曹高萍 杨裕生 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期435-438,共4页

为适应电化学双电层电容器(EDLC)的发展和对所用活性炭评价的需求,采用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等电化学测试技术,全面考察了电极片组分、压制压力、厚度、EDLC装配压力、电解液浓度、EDLC静置时间以及测试温度等一系列条件对活... 为适应电化学双电层电容器(EDLC)的发展和对所用活性炭评价的需求,采用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等电化学测试技术,全面考察了电极片组分、压制压力、厚度、EDLC装配压力、电解液浓度、EDLC静置时间以及测试温度等一系列条件对活性炭电容性能测试值的影响,从大量的实验得到了规律性的结果。介绍了研究影响粉状活性炭电容性能测定值的因素得到的相关结果,得出了粉状活性炭的比电容较适合的测试条件。 展开更多

关键词 电化学双电层电容器 活性炭 比电容 电极片组分 电极片厚度 测试温度

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微波辐射法制备竹炭电极材料 被引量：5

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作者 王力臻 方华 +1 位作者 张爱勤 张勇 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期77-79,共3页

以毛竹为碳源,用微波辐射法制备了电化学双电层电容器(EDLC)用竹炭电极材料。用XRD、低温氮气吸附、恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等方法分析了微波功率、辐射时间对竹炭电容性能的影响。竹炭最佳制备工艺为:微波功率640W,辐射时间12... 以毛竹为碳源,用微波辐射法制备了电化学双电层电容器(EDLC)用竹炭电极材料。用XRD、低温氮气吸附、恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等方法分析了微波功率、辐射时间对竹炭电容性能的影响。竹炭最佳制备工艺为:微波功率640W,辐射时间12min。制得的竹炭比表面积达2019.2m2/g,在充放电电流为100mA/g时,比电容为242.3F/g。 展开更多

关键词 竹炭 电化学双电层电容器(edlc) 微波辐射

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电絮凝产Zn-Al LDHs原位水处理技术研究 被引量：2

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作者 彭睿 孙晓丽 +3 位作者 廖博儒 黄燕 陆鸿飞 陆君 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期31-36,共6页

本文通过电絮凝法原位产Zn-Al LDHs吸附剂,原位吸附处理废水,考察了Zn-Al LDHs对以甲基橙(MO)为代表的有机难降解物质的吸附能力。实验结果表明,通过电絮凝法原位产生二价金属离子Zn2+,外部投加三价金属离子Al3+的体系能原位产生纯度较... 本文通过电絮凝法原位产Zn-Al LDHs吸附剂,原位吸附处理废水,考察了Zn-Al LDHs对以甲基橙(MO)为代表的有机难降解物质的吸附能力。实验结果表明,通过电絮凝法原位产生二价金属离子Zn2+,外部投加三价金属离子Al3+的体系能原位产生纯度较高的Zn-Al LDHs吸附絮体用于废水处理。研究发现,当Zn/Al摩尔比为1/0.5,电流密度为5 A/m2,溶液的初始pH为8,反应时间10 min时,Zn-Al LDHs对MO的去除率能够达到99.3%±0.3%。另外,通过XRD、SEM以及FT-IR等手段对该体系下产生的吸附絮体进行表征,证实了Zn-Al LDHs絮体对目标污染物有着较高的吸附能力。 展开更多

关键词 电絮凝 原位 层状双分子层氢氧化物 LDHS 电化学水处理

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大孔-介孔分级孔结构炭材料制备及性能研究 被引量：11

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作者 周颖 王志超 +3 位作者 王春雷 王六平 许钦一 邱介山 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期145-148,共4页

以聚苯乙烯微球以及F127嵌段共聚物自组装结构为模板,酚醛树脂低聚物为碳前驱体,双模板法合成了大孔-介孔分级孔结构的炭材料.对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和氮吸附-脱附测试,并研究了样品的电化学性能.... 以聚苯乙烯微球以及F127嵌段共聚物自组装结构为模板,酚醛树脂低聚物为碳前驱体,双模板法合成了大孔-介孔分级孔结构的炭材料.对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和氮吸附-脱附测试,并研究了样品的电化学性能.结果表明,利用这种简便的合成方法可以得到具有三维连通大孔以及二维有序介孔结构的分级孔结构炭材料,大孔尺寸在1μm左右,介孔孔径集中分布在5nm,比表面积为353.8m2/g,孔容0.36cm3/g.利用三电极体系测试了产品作为电化学双电层电容器电极材料的性能,在50mA/g的电流密度下,放电质量比电容为40F/g. 展开更多

关键词 分级孔结构 双模板 电化学双电层电容器

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