混合型超级电容器研究

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2、文是本人在导师指导下进行的研究工作巧取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ碌注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中。与我作了明确的说明并表示了谢意。■学位论文作者签名签字日期：年ｉ巧日＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采

3、用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论义的复印件和磁盘。（）保密的学位论文在解密后适用本授权明说；导师签：学位论者签名名文作答聲今１７签字：％日：作年日日期而／年ｒ月签字期７月／ｙｙ天津大学硕士学位论文混合型超级电容器研究StudyonHybridSupercapacitors学科专业：化学工程研究生：乔学荣指导教师：单忠强教授檀立新教授天津大学化学工程学院二零一五年四月摘要超级电容器是一种新型储能装置，具有大容量和高储能密

4、度的特点。在电动汽车、风力发电、军用电源等方面具有广阔的应用前景。本论文以超级电容器的实用化研究为目标，以混合型超级电容器为研究对象，从碳材料和电极制备工艺研究入手，解决实用化中的电极工艺和电容器设计问题。本研究跟踪国内外研究动态，采用活性碳负极和氧化镍正极，组装成混合型超级电容器，通过电极工艺和组件设计方面的优化，混合型超级电容器性能有了明显提高。经测试，性能如下：工作电压0.5V～1.4V、电容量13792F、内阻0.5mΩ、比能量4.4Wh/kg，比功率1.56kW/kg(1500A放电)。电

5、极的制备是超级电容器的关键技术之一。本文采用烧结镍基板真空浸渍活性物质，制备出适合超级电容器使用的耐大电流充放电、循环寿命长的氧化镍电极。为了改善活性碳电极的阻抗特性，对碳电极的配方和工艺进行了详尽研究，获得了比能量和比功率性能都比较好的碳电极，可以满足快速充放电的要求。在混合型超级电容器的密封性研究方面，引入催化电极概念，进一步推动实用化进程。关键词：混合型超级电容器氧化镍电极活性碳负极真空浸渍方法ABSTRACTSupercapacitorisanewtypeofenergystoragedev

6、ice,withlargecapacityandhighenergydensitycharacteristics.Usedinelectriccars,windpower,andotheraspectsofmilitarypower,Supercapacitorhasbroadapplicationprospects.Sothegoalofthisworkistoinvestigateanewtypehybridsupercapacitor.Wedealwithelectrodematerialsa

7、ndstructuresofsupercapacitor,andtrytosolveelectrodepreparationprocessandcapacitordesignproblems.Westartfromthecarbonmaterialsresearchandelectrodepreparationprocess,resolvepracticalissuesintheprocessandtest.Inthiswork,weobtainsomemethodsofimprovetheperf

8、ormanceparametersofsupercapacitor.Inordertoimprovetheworkingvoltageofsupercapacitor,activatedcarbonnegativeelectrodeandnickeloxidepositiveelectrodearecombinedtoformahybridsupercapacitorstructure.Byoptimizingtheelectrodeprocessesandcompo