电极材料改性新法可大幅提高电容器容量

功率密度高、充放电时间短、循环寿命长……说起超级电容器的好处很多,但是目前市场上的商用超级电容器容量普遍较低,影响了超级电容器的广泛应用。南京理工大学发现一种电极材料改性的方法,将大大提高电容器的容量。该成果已发表在最新一期国际权威刊物《先进材料》上。 超级电容器作为一种新型的高效储能装置,可以在短短几十秒时间内完成充电,并拥有数十万次的使用寿命。目前,市场上商业应用的超级电容器多采用活性碳材料电极,能量存储率有限,市场上的高端超级电容器每千克的容量只有锂电池的1/12,限制了超级电容器的应用。而金属氧化物做电极材料会拥有高3至4倍以上的理论容量,但由于电子、离子传输性能差,实际应用中容量却很难达到理论高度。 南京理工大学格莱特纳米科技研究所夏晖教授课题组,一直尝试通过材料改性解决容量瓶颈,即在能源材料化学结构中引入或拿出一些原子或基团,来改善材料本身较差的电化学特性。 课题组在一次合成金属磷化物失败的实验中,偶然发现......阅读全文

一步法制备集成化微型超级电容器新方法

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队与中科院院士包信和团队、研究员吴仁安团队合作,采用激光热解聚酰亚胺的方法,一步实现了石墨烯电极材料的制备、微型超级电容器单体的构建和多个微型超级电容器的一体化集成。  便携式、可穿戴微电子器件的快速发展,极大刺激了人们对柔

电工所制备出具有高电位窗口的柔性固态超级电容器

  中国科学院电工研究所马衍伟课题组开发出具有3.5V电压窗口的高能量密度柔性固态超级电容器。高电压柔性固态超级电容器的循环伏安曲线图  日前,中国科学院电工研究所超导与能源新材料研究部马衍伟课题组采用多级次石墨烯复合电极与离子液体凝胶聚合物电解质,首次开发出具有3.5V电压窗口的高能量密度柔性固态

中科院金属所研发出高能量密度锂离子超级电容器

  记者日前从中科院金属所获悉,该所沈阳材料科学国家(联合)实验室先进炭材料研究部的科研人员在超级电容器领域取得一系列突破,研发出高能量密度的锂离子超级电容器。  研究发现,造成超级电容器低能量密度的根源之一是组装成器件后,正、负电极无法在最优的电位窗口下工作。为解决这一问题,他们提出了新的方法,极

美用黏土开发出高温超级电容器

  在自然界里,黏土丰富而廉价,却能成为一种超级电容器的关键成分。据物理学家组织网9月3日报道,美国莱斯大学科学家用黏土和一种电解液混合,开发出一种既能当电解液又能当隔离板使用的“复合板”,可作为一种新型高温超级电容器。相关论文在线发表于9月3日的《自然·科学报告》上。   “多年来,研究人员一直

大连化物所微型超级电容器研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队采用自下而上热解法制备出连续、均匀、超薄的硫掺杂石墨烯薄膜,并将其应用于高比容量微型超级电容器,相关研究成果发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.,DOI:10.1021/jacs.7b00805)上。

美研发出石墨烯超级微型电容器

  据英国《每日邮报》在线版近日消息称,美国科学家最近研发出一种以石墨烯技术为基础的超级电容器,其充电速率远远高于普通电池,用其为一部iPhone手机充满电仅仅需要5秒钟。由于使用石墨烯材料,该超级电容器体积超小且整合性强,被认为将带来手机、新能源汽车等行业的革命。

石墨烯超级电容器助推轨道交通

超级电容在有轨电车和无轨电车上运用广泛,具有代表性。中国中车株机公司研制的9500法拉、7500法拉等多款超级电容器已大量运用于广州、宁波、武汉、淮安的有轨电车和宁波市196路无轨电车上。已运行大半年的广州超级电容现代有轨电车与广州塔和珠江融合,成为广州市的亮丽名片,受到各界欢迎。        

中国科大成功制备柔性超级电容器

  近日,中国科学技术大学化学与材料科学学院教授马明明课题组设计了一种由导电聚苯胺和聚乙烯醇通过动态化学键交联形成的高强度超分子水凝胶,并将其作为电极材料制备了具有高比容量和稳定性的柔性全固态超级电容器。该成果在线发表在Angew. Chem. Int. Ed.(DOI: 10.1002/anie.

超级电容器库伦效率低于1的原因

高自放电引起大量能量的损失、电池中活性锂转换成非活性锂等。根据查询《超级电容器的比容量与库伦效率的关系》得知,高自放电引起大量能量的损失、电池中活性锂转换成非活性锂、不退火都是导致超级电容器库伦效率低于1的原因。超级电容器是一种储能装置,具有高功率密度、几乎瞬间充放电、高可靠性和超长寿命。

利用CV曲线计算超级电容器比电容

   超级电容器目前是比较热门的能源器件,但其中许多概念和评价手段多是从电池中借鉴过来的,不得不说单是比电容和能量密度计算这块就比较混乱,有的多算了几倍,有的少算了几倍,在这里我们试着将其进行顺理来帮助大家学习。  一、比电容的计算   对于超级电容器的电容可以通过CV曲线计算,也可以通过GCD(恒

二维有序介孔材料应用于微型超级电容器研究获进展

  二维材料,如石墨烯,是一类具有重要应用前景的平面微型超级电容器电极材料。发展二维材料基复合介孔纳米片,不仅可有效抑制片层的堆叠,增加比表面积,而且可大大缓冲电极的体积膨胀,提高电解液离子的扩散和电化学性能。但是,目前报道的都是关于面内垂直柱状的介孔纳米片,而面内平行柱状的有序介孔纳米片的可控制备

兰州化物所高性能锂离子混合超级电容器研究获进展

  在中国科学院兰州化学物理研究所“一三五”重点培育项目和国家自然科学基金等项目的资助下,兰州化物所清洁能源化学与材料实验室在高能量密度超级电容器研究方面取得新进展。   作为一种新型的储能器件,锂离子混合超级电容器具有比常规超级电容器更高的能量密度,因此近年来备受研究者和工业界的广泛关注。然而,目

朱雪斌课组制备的氮化钒多孔薄膜显优异的超电容器性能

  近期,中科院合肥研究院固体所功能材料物理与器件研究部朱雪斌研究员课题组在氮化钒(VN)超级电容器材料研究方面取得进展。科研人员首次采用溶液法在硅基片上制备了多孔VN薄膜,该薄膜显示出优异的超级电容器性能。相关研究结果以“Solution-processable hierarchical-poro

为什么一些材料可以长在泡沫镍上

超级电容器,将材料涂到泡沫镍上制备工作电极,是涂单面还是双面超级电容选用石墨做电极材料: 第一,是因为石墨材料的电化学稳定性较好,可以让超级电容承受较高单体电压。电极不容易损耗。第二,是因为石墨材料加工速度快,成本低。第三,是因为石墨材料,重量轻,导热和导电性能好。用于超级电容器的电极材料主要是碳材

合肥研究院在柔性超级电容器研究中取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室研究员叶长辉课题组,在柔性超级电容器研究方面取得新进展,相关结果发表在Small 杂志上(Small, 2016, 12, 3059–3069)。  柔性可穿戴式及便携式电子器件,要求驱动其工作的供能器件不仅能提供足够的功率密度

赵志刚小组成功研制智能超级电容器

智能超级电容器电极通过图案和背景颜色的交互变化,进而展示其能量存储状态变化  最近,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所赵志刚课题组开发出一种智能超级电容器电极,不需要复杂的电路设计,即可获得与人互动的能力。  超级电容器因其高功率密度、长循环寿命等特点而被认为是最有应用前景的新型储能装置,在交通

电工所制备出集成式新型固态柔性超级电容器

  日前,中国科学院电工研究所马衍伟研究组制备出具有高面积比容量、优异充放电循环性能和柔性性能的新型固态柔性超级电容器。相关研究结果发表于国际材料学期刊《先进材料》(Adv. Mater, 2015, doi:10.1002/ adma.201503543),并已申请了国家发明专利。  当前的固态柔

兰州化物所石墨烯量子点的应用开发取得新进展

  中国科学院兰州化学物理研究清洁能源化学与材料实验室低维材料与化学储能研究课题组在石墨烯量子点用于超级电容器应用方面取得新进展。研究工作相继发表在近期出版的Adv. Funt.Mater.和Nanoscale。   石墨烯量子点(Graphene quantum dot,GQDs)指尺寸

颠覆!内部结构越混乱,超级电容器储电性能越高

超级电容器是一种类似电池的设备,可以在几秒钟或几分钟内充满电。在追求更高效能量存储和转换技术的道路上,超级电容器因其快速充电和耐用的储能特性而备受瞩目。然而,相对于电池,超级电容器长期以来面临着能量密度较低的挑战,使其不适合提供长期能量存储。微孔活性碳材料作为商用超级电容器中最常用的电极材料之一,一

苏州纳米所信息可视化智能超级电容器研究取得进展

  超级电容器因其高功率密度、长循环寿命等特点而被认为是最有应用前景的新型储能装置,在交通、电力、通信、国防、消费性电子产品等众多领域有着巨大的应用价值和市场潜力。近年来,人们通过新材料开发继续提高超级电容器的性能,并赋予其新的特色和功能(如轻质、柔性、可编织等),以使其更好地应用到实际生活和生产中

共轭微孔高分子应用于超级电容器研究取得新进展

  近日,由大连化物所邓伟侨研究员和吴忠帅研究员领导的合作团队,在寻找高比容超级电容器电极材料研究方面取得新进展。  成功地制备出同时具有高比表面积和高含氮量的导电共轭微孔高分子,相关成果发表在《德国应用化学》上。  超级电容器作为一种新型环保储能器件已经被广泛应用于混合动力电动车。由于其通过双电层

小龙虾壳辅助重质生物油制备电极材料

  中国科学技术大学工程科学学院热科学和能源工程系朱锡锋教授研究团队提出“废弃生物质制备高性能超级电容器电极材料”的新方法,采用农林废弃物热解获得的重质生物油和厨余垃圾中的小龙虾壳,通过简单的合成即可制备高性能超级电容器的电极材料。该成果日前发表在国际知名期刊《碳》上。 朱锡锋团队的这项成果基于

过程工程所制备出高储能性能的超级电容器多孔活性炭材料

  在众多应用于超级电容器的活性炭材料中,中空活性炭纤维因其特殊的内部中空结构而具有更快的吸附/脱附速率、更小的吸附/脱附阻力、更大的吸附容量等优势而受到各国研究学者的注意,通常用于合成制备中空活性炭纤维的原料为沥青、酚醛树脂等不可再生的石油类资源,且需经过纺丝、预炭化、高温炭化(800~1000℃

大连化物所共轭微孔高分子应用于超级电容器研究获进展

  由中国科学院大连化学物理研究所团队合作制备出同时具有高比表面积和高含氮量的导电共轭微孔高分子。  超级电容器作为一种新型环保储能器件已被广泛应用于混合动力电动车。由于其通过双电层机理在电极上存储大量电荷,所以寻找具有高比表面积、高导电的电极材料(通常是多孔碳材料),成为提高器件容量的关键。研究人

电化学石英晶体微天平eQCM对超级电容器的表征

近年来,大量研究涌入超级电容器领域。超级电容器具有充放电率高,循环寿命长,操作温度宽泛,并且低单次循环成本等优点。电化学石英晶体微天平(EQCM)是一种与恒电位仪连接使用的石英晶体微天平(QCM),其石英晶体的一面被用作工作电极。关于石英晶体微天平这项技术的更多介绍性解释,请参阅本应用指南。Gamr

站立石墨烯微型超级电容器研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅与中科院院士包信和、中科院物理研究所研究员郭丽伟合作,采用高温热解SiC法制备出高堆叠密度、单取向阵列、直接键合基底的站立石墨烯,并将其应用于高功率微型超级电容器。相关研究成果发表在ACS Nano(DOI: 10.1021

欧盟创新型大功率超级电容器问世

  数秒钟内完成充电,可以让您的笔记本电脑至少工作一个月,创新型的大功率超级电容器(Supercapacitors)是欧盟第七研发框架计划(FP7)提供全额资助、由瑞典查尔姆斯理工大学(Chalmers University of Technology)伽里.基纳瑞(Jari KINARET

我成功研制低内阻超级电容器极片

  具有完全自主知识产权的超级电容器核心元件——超级电容器极片,在湖南研制成功,其“低内阻超级电容器极片制备新技术”近日在长沙通过湖南省科技厅组织的科技成果鉴定。以黄伯云院士为主任的鉴定委员会专家认为,利用该项新技术研制的超级电容器极片制作的3000法拉超级电容器,经国家权威机构检测,性能达到并部分

苏州纳米所柔性超级电容器研究获进展

  随着柔性电子学的发展,可穿戴电子设备正在飞速进入人们的生活。为了实现可穿戴器件的产品化,其供能部件也需要柔性化和高性能化,因此,高性能的柔性储能器件将越来越显示出其潜在的市场价值。超级电容器作为一种新型的电能存储器件,能量密度高于传统的平行板电容器,功率密度和使用寿命优于锂离子电池,因而被广泛研