在盐水电解质中嵌入3D锂离子通道,开发柔性超级电容器
水电解质具有良好的环境友好性和良好的离子导电性,是商用有机电解质很有前途的替代品。然而,它们的工作电压窗口很窄(1.23 V),因此产生的能量密度不足。盐中水电解质(WiSEs)被认为是一种新的方式,可以获得良好的热稳定性和电化学稳定性,并具有广阔的发展前景(3.0 V的水电池)。在WiSEs中,高浓度的双锂(三甲基磺酰亚胺)(LiTFSI) (>20 mol kg -1)有效地使任何可用的水分子与溶解的阳离子形成溶剂鞘结构。其结果是,氢气和氧气的演化反应超出了它们的热力学势。然而,稳定的电位窗口和高离子电导率必须满足超高浓度,这既不现实也不有效,因为考虑到它们的粘度、成本和溶解度限制。此外,高粘度加上固有的液体泄漏往往会限制流量性能和安全性。在WiSEs中,高浓度的LiTFSI形成了一个多孔网络,其中纳米水渠保证了离子的传输。如果引入非本征离子通道将离子在高离子耦合方向上的运动转化为沿通道的快速输运,制备具有优异离子......阅读全文
在盐水电解质中嵌入3D-锂离子通道,开发柔性超级电容器
水电解质具有良好的环境友好性和良好的离子导电性,是商用有机电解质很有前途的替代品。然而,它们的工作电压窗口很窄(1.23 V),因此产生的能量密度不足。盐中水电解质(WiSEs)被认为是一种新的方式,可以获得良好的热稳定性和电化学稳定性,并具有广阔的发展前景(3.0 V的水电池)。在WiSEs中
锂离子超级电容器-预补锂新技术
氮化锂是一种备受关注的正极预锂化添加剂, 可用于弥补在首次充电过程中发生在负极侧的不可逆锂损失, 从而提高储能器件的比能量。但是, 在电极制造过程中, 氮化锂与N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、乙腈(CAN)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)等常用溶剂会发生副反应, 使含
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
中国科大发明用于全固态超级电容器的新型高效电解质
近日,中国科学技术大学谢毅团队吴长征课题组与刘光明课题组合作,将具有独特离子通道的新型两性凝胶电解质用于全固态超级电容器,获得了目前石墨烯基全固态超级电容器的最优性能。该两性凝胶电解质有望成为全固态超级电容器领域中的新型高效电解质。该研究成果5月26日在线发表在Nature Communicat
金属所高能量密度锂离子超级电容器研究取得系列进展
随着电动汽车、清洁能源存储及便携式电子产品的快速发展,开发与之相匹配的兼具高能量、高功率、长寿命的电化学储能器件成为目前的迫切需求。超级电容器又称电化学电容器,是目前最重要的电能储存装置之一,其数秒内的快速充放电、上万次的循环寿命、百分之百的充放电效率及高的安全性是锂离子电池等二次电池所无法比拟
低温水系电解质研究取得进展
采用水溶液为电解质的超级电容器具有低成本和高安全性的优点,在轨道交通、备用电源等领域具有广阔应用前景。然而,水溶液在低温环境中易凝固为冰,导致离子电导率骤降,使超级电容器在低温下不能工作。解决这一问题的传统策略是通过添加防冻剂或使用高浓度电解质来防止水溶液电解质凝固。但这两种策略均会带来一些负面
透明柔性微型超级电容器
电子产品正朝着柔性化、透明化、轻薄化的趋势发展。研究高性能柔性透明电极材料与透明超级电容器对柔性电子产品的透明化具有重要的意义。最近,东华大学的王宏志课题组侯成义博士等人基于二硫化钼纳米材料开发了全透明柔性微芯片超级电容器。二硫化钼是一种过渡金属硫化物纳米材料,具有多样的晶格排布方式(1T, 2H,
物理所利用强激光获得大能量太赫兹辐射
近日,中国科学技术大学谢毅团队吴长征课题组与刘光明课题组合作,将具有独特离子通道的新型两性凝胶电解质用于全固态超级电容器,获得了目前石墨烯基全固态超级电容器的最优性能。该两性凝胶电解质有望成为全固态超级电容器领域中的新型高效电解质。该研究成果5月26日在线发表在Nature Communicat
制备超级电容器电极材料的制备方法有哪些
超级电容器的类型比较多,按不同方式可以分为多种产品,以下作简单介绍。按原理分为双电层型超级电容器和赝电容型超级电容器:双电层型超级电容器1.活性碳电极材料,采用了高比表面积的活性炭材料经过成型制备电极。2.碳纤维电极材料,采用活性炭纤维成形材料,如布、毡等经过增强,喷涂或熔融金属增强其导电性制备电极
国产化替代!两项新能源关键技术达到国际先进水平
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516989.shtm 日前,两项新能源产业关键技术——高性能碳基锂离子电容器关键产业技术、无机硫化物全固态电池关键技术在青岛通过了由中国化工学会组织的成果评价。两项技术均由中国科学院青岛生物能源与过程研究
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
锂离子电池电解液的简介
电解液是化学电池、电解电容等使用的介质,用于不同行业其代表的内容相差较大。有生物体内的电解液(也称电解质),也有应用于电池行业的电解液,以及电解电容器、超级电容器等行业的电解液。 不同的行业应用的电解液,其成分相差巨大,甚至完全不相同。 例如,人体的电解质主要由水分和氯化钠、PH缓冲物质等组
关于电解液的基本信息介绍
电解液是一个意义广泛的名词,用于不同行业其代表的内容相差较大。有生物体内的电解液(也称电解质),也有应用于电池行业的电解液,以及电解电容器、超级电容器等行业的电解液。不同的行业应用的电解液,其成分相差巨大,甚至完全不相同。 例如:人体的电解质主要由水分和氯化钠、PH缓冲物质等组成,铝电解液电容
中科院开发出全固态柔性平面锂离子微型电容器
中科院大连化物所研究员吴忠帅团队与包信和院士团队及清华大学深圳研究生院副教授贺艳兵等合作,开发出一种具有高能量密度、良好柔性、优异高温稳定性及高度集成化的全固态平面锂离子微型电容器。相关成果发表于《能源和环境科学》。 研究团队在国际上率先开发出一种新概念、无需金属集流体和传统隔膜的高性能全固态
中科院开发出全固态柔性平面锂离子微型电容器
中科院大连化物所研究员吴忠帅团队与包信和院士团队及清华大学深圳研究生院副教授贺艳兵等合作,开发出一种具有高能量密度、良好柔性、优异高温稳定性及高度集成化的全固态平面锂离子微型电容器。相关成果发表于《能源和环境科学》。 研究团队在国际上率先开发出一种新概念、无需金属集流体和传统隔膜的高性能全固态柔
我国以纳米钛酸锂为材料全固态平面锂离子微型电容器
近日,我所吴忠帅研究员二维材料与能源器件研究组(DNL21T3)团队与包信和院士团队等合作,开发出一种具有高能量密度、良好柔性、优异高温稳定性及高度集成化的全固态平面锂离子微型电容器。相关研究成果发表在《能源和环境科学》(Energy Environ. Sci.)上。 近年来,可穿戴、便携式电
大连化学物理研究所发表微型储能器件研究进展报告
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅和中科院院士包信和在微型储能器件方面的研究工作受到国际同行的广泛关注,应邀在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为《面向平面化微型电池和微型超级电容器的道路:从二维到三维的器件构型》(The Road Towards Plan
面向平面化微型电池和微型超级电容器:从二维到三维
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅和中科院院士包信和在微型储能器件方面的研究工作受到国际同行的广泛关注,应邀在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为《面向平面化微型电池和微型超级电容器的道路:从二维到三维的器件构型》(The Road Towards Plan
芯片超级电容器又添新材料
多年来,能装在芯片上的微小超级电容一直广受科学家追捧,决定电容器性能的关键是其电极材料,有潜力的“选手”包括石墨烯、碳化钛和多孔碳等。据德国《光谱》杂志网站近日报道,芬兰国家技术研究中心(VTT)研究团队最近把目光转向了一种“不可能”的弱电材料——多孔硅,为了把它变成强大的电容器,团队创新性地在
超级电容器电极材料“瓶颈”获突破
原料来自于储量丰富提取便利的铁盐、碳等,能在常温常压下进行合成,不产生有毒有害气体……近日,南京理工大学夏晖教授团队成功合成了非晶FeOOH/石墨烯复合纳米片,这种新新型非晶材料将大幅降低超级电容器的成本,极大地推动其商业化。 一直以来,超级电容器电极材料的研究集中在纳米晶材料上,但是纳米晶
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。
我国首个超级电容器材料标准发布
近日,江苏国泰超威新材料有限公司(简称国泰超威)起草的《超级电容器用有机电解液规范》(计划号2015-0675T-SJ)通过了国家行业标准审定会。此标准也是我国超级电容器材料方面的第一个行业标准。 据报道,自2015年初该标准立项后,中电标协将该标准制定工作组设在了张家港市企业国泰超威,让其牵
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。
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。
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
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