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大峰矿无烟煤制备超级电容器电极材料研究 被引量:3
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作者 郭利娜 杜美利 +1 位作者 郭明 王水利 《煤炭工程》 北大核心 2016年第9期26-28,32,共4页
以大峰矿无烟煤制备超级电容器电极材料,采用低温氮吸附法和X射线衍射法对最佳条件下制备的活性炭进行分析。结果表明:最佳条件下制备的活性炭电极材料在6 mol/L的KOH电解液中比电容为344.976 F/g。制备的活性炭呈无定型结构,主要以微... 以大峰矿无烟煤制备超级电容器电极材料,采用低温氮吸附法和X射线衍射法对最佳条件下制备的活性炭进行分析。结果表明:最佳条件下制备的活性炭电极材料在6 mol/L的KOH电解液中比电容为344.976 F/g。制备的活性炭呈无定型结构,主要以微孔为主,还有一定比例的中孔,孔径分布合理。电极材料电容性能良好、可逆性好,以双电层储能为主,循环性能良好,电容保持率在90%以上。 展开更多
关键词 无烟煤 活性炭 超级电容器电极材料 电容
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热分解法制备RuO_2-IrO_2/Ta超级电容器薄膜电极材料研究 被引量:2
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作者 马婷婷 尤杰 +2 位作者 秦国义 许思勇 张宇峰 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期41-44,48,共5页
用溶液涂刷热解法制备了RuO2-IrO2/Ta超级电容器薄膜电极材料。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对薄膜电极材料的结构和形貌的分析表明制备的电极材料具有纳米尺度和多孔结构。热分析表明(RuO2-IrO2).nH2O/Ta的结晶转化温度约为327℃。... 用溶液涂刷热解法制备了RuO2-IrO2/Ta超级电容器薄膜电极材料。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对薄膜电极材料的结构和形貌的分析表明制备的电极材料具有纳米尺度和多孔结构。热分析表明(RuO2-IrO2).nH2O/Ta的结晶转化温度约为327℃。在频率为100 Hz时经320℃/30 min处理涂刷5层的热分解法制备的电极在浓度为37%的硫酸溶液中获得最大电容为55mF/143 mm2。 展开更多
关键词 复合材料 RUO2 IrO2 TA 热分解 电容器电极
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多孔石墨烯/聚苯胺材质的超级电容器用电极薄膜的制备及其电化学性能 被引量:5
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作者 朱本铄 李华 刘河洲 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期729-736,761,共9页
对于体积有限的小型便携式储能设备来说,电极材料在达到高比电容和稳定的循环性能的同时,更要向缩小占用体积的方向发展。本研究运用一种简单新颖的策略,制备出用于超级电容器电极的无需粘结剂、自支撑多孔石墨烯/聚苯胺复合薄膜。在该... 对于体积有限的小型便携式储能设备来说,电极材料在达到高比电容和稳定的循环性能的同时,更要向缩小占用体积的方向发展。本研究运用一种简单新颖的策略,制备出用于超级电容器电极的无需粘结剂、自支撑多孔石墨烯/聚苯胺复合薄膜。在该复合体系中,多孔石墨烯可以提供丰富的离子扩散通道,聚苯胺能够抑制石墨烯片层间的聚集堆积,并提供额外的赝电容。通过两者的协同作用,该电极薄膜在较高的密度下(1.47 g·cm^(-3)),拥有582 F·cm^(-3)的体积比电容以及卓越的循环稳定性。这种具备致密结构并且拥有卓越电化学性能的电极薄膜对于开发体积受到限制的小型便携式储能器件有着重要意义。 展开更多
关键词 多孔石墨烯 聚苯胺 复合薄膜 电化学性能 超级电容器电极材料
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贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME-MLCCs)研究进展 被引量:12
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作者 李艳霞 姚熹 张良莹 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第10期41-43,共3页
贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME-MLCCs)经过40年的发展,目前已成为多层陶瓷电容器的主流。钛酸钡的缺陷化学是发展BME-MLCCs的理论基础,利用该理论研发抗还原的钛酸钡基介质陶瓷组成,使钛酸钡基介质陶瓷与镍内电极能够在还原性气氛中... 贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME-MLCCs)经过40年的发展,目前已成为多层陶瓷电容器的主流。钛酸钡的缺陷化学是发展BME-MLCCs的理论基础,利用该理论研发抗还原的钛酸钡基介质陶瓷组成,使钛酸钡基介质陶瓷与镍内电极能够在还原性气氛中共烧。BME-MLCCs工业化的一个关键问题是降低由带电荷的氧空位移动所造成的老化。 展开更多
关键词 贱金属内电极多层陶瓷电容器 BME-MLCCs 钛酸钡 缺陷化学
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纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极的制备 被引量:4
5
作者 杨旖旎 冯前 李大纲 《包装工程》 CAS 北大核心 2019年第1期100-105,共6页
目的以纳米纤维素/碳纤维复合膜为导电基底,制备纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管超级电容器电极。方法利用超声处理和真空抽滤制备纳米纤维素/碳纤维复合膜;利用原位聚合法制备聚苯胺和聚苯胺/碳纳米管复合材料;通过真空抽滤法制备... 目的以纳米纤维素/碳纤维复合膜为导电基底,制备纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管超级电容器电极。方法利用超声处理和真空抽滤制备纳米纤维素/碳纤维复合膜;利用原位聚合法制备聚苯胺和聚苯胺/碳纳米管复合材料;通过真空抽滤法制备纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺电极和纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极。结果在纳米纤维素/碳纤维复合膜中,碳纤维形成了互穿导电网络结构,是良好的超级电容器电极导电基体;纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极具有良好的电化学性能,在扫描速率为5 mV/s的条件下,质量比电容为380.74 F/g,且在1000次循环测试后,电容保留率为88.05%。结论以纳米纤维素/碳纤维导电复合膜作为基体制备的纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极具有良好的电化学性能,可以作为超级电容器电极。 展开更多
关键词 碳纤维 纳米纤维素 超级电容器电极 聚苯胺 碳纳米管
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多级结构镍钴氧化物复合材料的制备及其电容性能 被引量:1
6
作者 王兵 唐家俊 +3 位作者 曲玉宁 王丽丽 宋丹丹 李艳庭 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第6期22-28,共7页
为提升Co3O4材料的实际电容性能,设计一种多级结构的双金属镍钴复合材料。采用水热法将碱式碳酸钴纳米片原位生长于碳纤维布上(CC@CCH NS);再利用电沉积法将层状结构的镍钴双氢氧化物生长在碱式碳酸钴纳米片上(CC@CCH NS@NiCo LDH),退... 为提升Co3O4材料的实际电容性能,设计一种多级结构的双金属镍钴复合材料。采用水热法将碱式碳酸钴纳米片原位生长于碳纤维布上(CC@CCH NS);再利用电沉积法将层状结构的镍钴双氢氧化物生长在碱式碳酸钴纳米片上(CC@CCH NS@NiCo LDH),退火处理后得到多级结构CC@Co3O4@NiCo2O4复合材料。测试结果表明:CC@Co3O4@NiCo2O4复合材料在2 mA/cm2的电流密度下比电容为1175 mF/cm2;当电流密度升高至20 mA/cm2时,其比电容仍保持在1068 mF/cm2;并且在15 mA/cm2的电流密度下循环5000后仍保留了97.1%的初始电容,且各项电化学性能均高于CC@Co3O4,这意味着多级结构和双金属体系的引入使复合材料的性能得到了极大提升。 展开更多
关键词 复合材料 超级电容器电极 多级结构 镍钴氧化物 电容性能
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基于石墨烯电极的埃洛石/聚苯胺超高柔性复合电极 被引量:6
7
作者 冯准 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1794-1803,共10页
导电聚合物聚苯胺(PANI)具有理论电容大、制备成本低、容易大规模合成等优点,在超级电容器领域具有巨大的应用潜力。然而纯的PANI结构致密,实际电容有限,限制了其在电化学储能器件中的应用。本研究利用工艺简单且成本较低的化学氧化聚... 导电聚合物聚苯胺(PANI)具有理论电容大、制备成本低、容易大规模合成等优点,在超级电容器领域具有巨大的应用潜力。然而纯的PANI结构致密,实际电容有限,限制了其在电化学储能器件中的应用。本研究利用工艺简单且成本较低的化学氧化聚合法制备了基于无机中空管状埃洛石和导电聚合物PANI的纳米复合物,并将其浇注在石墨烯电极上制备高柔性超级电容器电极。通过扫描电镜对产物的微观形貌进行分析,可以看到PANI均匀包覆在埃洛石管壁上,形成多级分层的核壳结构。基于此,电极材料与电解液的有效接触面积明显增大,得到的埃洛石/聚苯胺电极在1 A/g的电流密度下呈现出超高的电容值(446.1 F/g),并且在10 A/g的高电流密度下仍然具有良好的倍率性能和循环稳定性(循环1600次后保留初始电容值的90.5%)。此外,由于石墨烯基底与PANI之间存在的π-π堆积作用,PANI在反复弯折过程中能紧紧黏附在石墨烯电极上,进而展现出超高的耐弯折性能(5000次弯折,电容保留率90.2%)。本方法制备的复合电极具有卓越的电化学性能,为制备导电聚合物基高柔性超级电容器提供了参考。 展开更多
关键词 石墨烯电极 埃洛石 聚苯胺 分层核壳结构 柔性电容器电极
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A review of ultrafast supercapacitors for AC-line filtering
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作者 SUN Qian FAN Ya-feng +4 位作者 XIE Li-jing WANG Zhen-bing HUANG Xian-hong SU Fang-yuan CHEN Cheng-meng 《新型炭材料(中英文)》 北大核心 2025年第2期243-269,共27页
Filter capacitors play an important role in altern-ating current(AC)-line filtering for stabilizing voltage,sup-pressing harmonics,and improving power quality.However,traditional aluminum electrolytic capacitors(AECs)... Filter capacitors play an important role in altern-ating current(AC)-line filtering for stabilizing voltage,sup-pressing harmonics,and improving power quality.However,traditional aluminum electrolytic capacitors(AECs)suffer from a large size,short lifespan,low power density,and poor reliability,which limits their use.In contrast,ultrafast supercapacitors(SCs)are ideal for replacing commercial AECs because of their extremely high power densities,fast charging and discharging,and excellent high-frequency re-sponse.We review the design principles and key parameters for ultrafast supercapacitors and summarize research pro-gress in recent years from the aspects of electrode materials,electrolytes,and device configurations.The preparation,structures,and frequency response performance of electrode materials mainly consisting of carbon materials such as graphene and carbon nanotubes,conductive polymers,and transition metal compounds,are focused on.Finally,future research directions for ultrafast SCs are suggested. 展开更多
关键词 Ultrafast supercapacitors AC-line filtering Electrode materials Electrolytes Cell configuration design
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The relationship between the high-frequency performance of supercapacitors and the type of doped nitrogen in the carbon electrode 被引量:2
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作者 FAN Ya-feng YI Zong-lin +6 位作者 ZHOU Yi XIE Li-jing SUN Guo-hua WANG Zhen-bing Huang Xian-hong SU Fang-yuan CHEN Cheng-meng 《新型炭材料(中英文)》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1015-1026,共12页
Nitrogen doping has been widely used to improve the performance of carbon electrodes in supercapacitors,particularly in terms of their high-frequency response.However,the charge storage and electrolyte ion response me... Nitrogen doping has been widely used to improve the performance of carbon electrodes in supercapacitors,particularly in terms of their high-frequency response.However,the charge storage and electrolyte ion response mechanisms of different nitrogen dopants at high frequencies are still unclear.In this study,melamine foam carbons with different configurations of surfacedoped N were formed by gradient carbonization,and the effects of the configurations on the high-frequency response behavior of the supercapacitors were analyzed.Using a combination of experiments and first-principle calculations,we found that pyrrolic N,characterized by a higher adsorption energy,increases the charge storage capacity of the electrode at high frequencies.On the other hand,graphitic N,with a lower adsorption energy,increases the speed of ion response.We propose the use of adsorption energy as a practical descriptor for electrode/electrolyte design in high-frequency applications,offering a more universal approach for improving the performance of N-doped carbon materials in supercapacitors. 展开更多
关键词 High-frequency supercapacitors Carbon electrodes Doped nitrogen species Adsorption energy DESCRIPTOR
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不同形貌纳米NiO结构的可控性研究
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作者 陈晨 董磊 +3 位作者 熊东彬 董立天 李喜飞 李德军 《天津师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2015年第2期42-46,共5页
为了研究可作为超级电容器电极材料的纳米结构Ni O的不同形貌,以镍盐和尿素为原料,采用水热法合成纳米级Ni O.利用X线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征所合成的纳米结构.结果表明:以Ni(NO3)2·6H2O为原料所合成的Ni O具有&... 为了研究可作为超级电容器电极材料的纳米结构Ni O的不同形貌,以镍盐和尿素为原料,采用水热法合成纳米级Ni O.利用X线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征所合成的纳米结构.结果表明:以Ni(NO3)2·6H2O为原料所合成的Ni O具有"花状"结构;反应温度的升高对Ni O表面形貌的影响不大;随着反应时间的增加,纳米结构Ni O薄片的厚度也随之增加;通过加入一定量的NH4F可以控制合成一定形貌的Ni O,说明NH4F不仅具有提高反应速率的作用,还可以调节反应的稳定性,有利于形成"花状"结构的Ni O.纳米结构Ni O形成过程中,由于极强的各向异性,优先形成片状纳米结构,再由于自组装特性,进而形成"花状"结构的Ni O. 展开更多
关键词 氧化镍(NiO) 氟化铵 花状结构 水热法 超级电容器电极 纳米材料
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活性炭的应用研究进展 被引量:19
11
作者 王程 曹强 汤海涌 《化学与生物工程》 CAS 2019年第1期11-14,共4页
活性炭因其独特的孔隙结构和物化性质,应用广泛。概述了活性炭用于环境保护、催化和负载催化剂、临床医学、超级电容器电极以及储氢等5个方面的研究进展。
关键词 活性炭 环境保护 负载催化剂 临床医学 超级电容器电极 储氢
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Preparation and electrochemical characterization of C/PANI composite electrode materials 被引量:6
12
作者 赖延清 李晶 +3 位作者 李劼 卢海 张治安 刘业翔 《Journal of Central South University of Technology》 EI 2006年第4期353-359,共7页
Taking the nano-sized carbon black and aniline monomer as precursor and (NH4)2S2O6 as oxidant, the well coated C/polyaniline(C/PANI) composite materials were prepared by in situ polymerization of the aniline on th... Taking the nano-sized carbon black and aniline monomer as precursor and (NH4)2S2O6 as oxidant, the well coated C/polyaniline(C/PANI) composite materials were prepared by in situ polymerization of the aniline on the surface of well-dispersed nano-sized carbon black for supercapacitor. The micro-structure of the C/PANI composite electrode materials were analyzed by SEM. The electrochemical properties of C/ PANI and PANI composite electrode were characterized by means of the galvanostatic charge-discharge experiment, cyclic voltammetric measurement and impedance spectroscopy analysis. The results show that by adding the nano-sized carbon black in the process of chemical polymerization of the aniline, the polyaniline can be in situ polymerized and well-coated onto the carbon black particles, which may effectively improve the aggregation of particles and the electrolyte penetration. What’s more , the maximum of specific capacitance of C/PANI electrode 437.6F·g -1 can be attained. Compared with PANI electrode, C/PANI electrode shows more desired capacitance characteristics, smaller internal resistance and better cycle performance. 展开更多
关键词 SUPERCAPACITOR POLYANILINE composite electrode materials electrochemical properties
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Synthesis of mesoporous carbon as electrode material for supercapacitor by modified template method 被引量:3
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作者 赵家昌 赖春艳 +1 位作者 戴扬 解晶莹 《Journal of Central South University of Technology》 EI 2005年第6期647-652,共6页
The pore structures and electrochemical performances of mesoporous carbons prepared by silica sol template method as electrode material for supercapacitor were investigated. The mean pore size and mass specific capaci... The pore structures and electrochemical performances of mesoporous carbons prepared by silica sol template method as electrode material for supercapacitor were investigated. The mean pore size and mass specific capacitance of the mesoporous carbons increase with the increase of mass ratio of silica sol to carbon source (glucose). A modified template method, combining silica sol template method and ZnCl2 chemical activation method, was proposed to improve the mass specific capacitance of the mesoporous carbon with an improved BET surface area. The correlation of rate capability and pore structure was studied by constant current discharge and electrochemical impedance spectroscopy. A commercially available microporous carbon was used for comparison. The result shows that mesoporous carbon with a larger pore size displays a higher rate capability. Mesoporous carbon synthesized by modified template method has both high mass specific capacitance and good rate capability. 展开更多
关键词 SUPERCAPACITOR mesoporous carbon modified template method electrochemical performance SYNTHESIS
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Hybrid supercapacitor based on polyaniline doped with lithium salt and activated carbon electrodes 被引量:2
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作者 方静 崔沐 +3 位作者 卢海 张治安 赖延清 李劼 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2009年第3期434-439,共6页
Polyaniline(PANI) nanofiber was synthesized by interfacial polymerization utilizing the interface between HC1 and CCl4. The hybrid type supercapacitors (PLi/C) based on Li-doping polyaniline and activated carbon e... Polyaniline(PANI) nanofiber was synthesized by interfacial polymerization utilizing the interface between HC1 and CCl4. The hybrid type supercapacitors (PLi/C) based on Li-doping polyaniline and activated carbon electrode were fabricated and compared with the redox type capacitors (PLi/PLi) based on two uniformly Li-doping polyaniline electrodes. The electrochemical performances of the two types of supercapacitors were characterized in non-aqueous electrolyte. PLi/C supercapacitors have a wider effective energy storage potential range and a higher upper potential. At the same time, the PLi/C supercapacitor exhibits a specific capacity of 120.93 F/g at initial discharge and retains 80% after 500 cycles. The ohmic internal resistance (REs) of PLi/C supercapacitor is 5.0 Ω, which is smaller than that of PLi/PLi capacitor (5.5 Ω). Moreover, it can be seen that EtgNBF4 organic solution is more suitable for using as organic electrolyte of PLi/C capacitor compared with organic solution containing LiPFr. 展开更多
关键词 POLYANILINE Li salt hybrid supercapacitor conducting polymer DOPING
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