● 摘要
超级电容器是介于电池与传统电容器之间的一种新型的储能装置,由于它具有比功率高,循环性能好,可快速充电等优点,因此它可用作电子记忆电路等的辅助能源,玩具等小型电器的电源或脉冲电源,此外还可和蓄电池组合使用,作为电动车辆的驱动系统。电极材料是影响超级电容器性能的主要因素。本论文对活性炭电极材料进行研究,通过恒流充放电法、循环伏安法、静置与浮充法,微波改性和正负电极质量配比等手段,探讨了活性炭电极材料在KOH碱性电解液体系中不可逆容量的形成机理。研究表明,在KOH电解液体系中,超级电容器首次充放电效率低、不可逆容量损失大的主要原因是正、负电极对氧和含氧粒子的吸附,导致在首次充放电过程中充入的电量部分用于吸附氧的析出副反应。通过正负电极质量配比的调整和惰性气体保护电极的方式能有效提高超级电容器首次充放电效率,降低不可逆容量损失。 采用微波法改性粉状活性炭材料并对改性后材料作电极的超级电容器的电化学性能进行了测试和研究,试验结果表明:经过微波改性后的活性炭材料表面碱性基团大大减少,酸性特征增强。表面官能团总体数量的减少使得首次充放电效率仅有小幅度的提高,表明表面官能团不是造成不可逆容量损失较大的主要因素。
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