科学家开发出适用于超低温的双电层电容器

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅、副研究员周锋团队与中国科学院院士、中国科学院深圳先进技术研究院研究员成会明团队合作,在低温电化学储能研究方面取得新进展。团队提出了一种温度不敏感的“强—弱配位溶剂化”电解液设计策略,并将其与富介孔碳电极材料设计策略相结合,开发出了适用于超低温(?80°C)的双电层电容器。相关成果发表在《能源与环境科学》。随着电化学储能设备的广泛应用,极端条件下的电化学性能衰退乃至失效等问题亟待解决。相较于锂离子电池在低温下面临的缓慢离子传输动力学及枝晶生长导致的寿命衰减等问题,双电层电容器基于离子物理吸附/脱附的储能机理,有望克服电化学储能器件的低温应用瓶颈。然而,其性能受限于电解液凝固点高、离子电导率低、电化学稳定性差,以及电极材料内离子传输受限等挑战。本工作中,团队选用乙腈作为强配位溶剂,以削弱离子液体中阴阳离子间的相互作用,提高体系的离子电导率。同时,团队选用具有超低凝固点与高电化学稳定性的......阅读全文

Zeta电位双电层研究方法

   经典Zeta电位双电层理论的研究方法主要是根据假设模型计算得到界面参数并与实验测定值相比较,如果吻合,说明假设模型成立。而且在经典模式中,未考虑溶剂与溶质分子,离子的粒子性以及个粒子间的相互作用,认为在亥姆霍茨平面内每一点都是等单位的,而事实上,这个平面内不同点存在不同的电位值如果考虑亥姆霍茨

科学家开发出适用于超低温的双电层电容器

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅、副研究员周锋团队与中国科学院院士、中国科学院深圳先进技术研究院研究员成会明团队合作,在低温电化学储能研究方面取得新进展。团队提出了一种温度不敏感的“强—弱配位溶剂化”电解液设计策略,并将其与富介孔碳电极材料设计策略相结合,开发出了适用于超低温(?80°

“动态双电层”可构建自修复固态电解质界面

近日,中国科学院大连化学物理研究所陈忠伟院士、副研究员窦浩桢团队在水系锌离子电池领域取得新进展。团队提出了动态双电层概念,原位构筑自修复杂化固态电解质界面,得到的水系锌离子电池在高载和贫电解液实际工况下具有长循环寿命。该研究为水系电池固态电解质界面设计提供指导,其“动态双电层”概念为理解双电层结构提

毛细管电泳的双电层和Zeta-电势的介绍

  双电层  双电层是指两相之间的分离表面由相对固定和游离的两部分离子组成的。  双电层是与表面异号的离子层,凡是浸没在液体中的界面都会产生双电层。在毛细管电泳中,无论是带电粒子的表面还是毛细管管壁的表面都有双电层。  Zeta 电势  电介质溶液中,任何带电粒子都可被看成是一个双电层系统的一部分,

双极性氧化还原电对提高石墨烯基微型超级电容器赝电容

  近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队与纳米与界面催化研究组(502组)傅强研究员团队合作,在高浓度ZnCl2电解液中加入具有双极性氧化还原电对的ZnI2电解质,实现在石墨烯正负极同时引入赝电容,构筑出高容量、长循环水系石墨烯基微型超

双极性氧化还原电对提高石墨烯基微型超级电容器赝电容

  近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队与纳米与界面催化研究组(502组)傅强研究员团队合作,在高浓度ZnCl2电解液中加入具有双极性氧化还原电对的ZnI2电解质,实现在石墨烯正负极同时引入赝电容,构筑出高容量、长循环水系石墨烯基微型超

毛细管电泳的双电层和Zeta-电势的相关应用

  双电层  双电层是指两相之间的分离表面由相对固定和游离的两部分离子组成的。  双电层是与表面异号的离子层,凡是浸没在液体中的界面都会产生双电层。在毛细管电泳中,无论是带电粒子的表面还是毛细管管壁的表面都有双电层。  Zeta 电势  电介质溶液中,任何带电粒子都可被看成是一个双电层系统的一部分,

我所开发出动态双电层构建自修复固体电解质界面

近日,我所能源催化转化全国重点实验室动力电池与系统研究部(DNL29)陈忠伟院士、窦浩桢副研究员团队在水系锌离子电池(ZIBs)领域取得新进展。团队提出了动态双电层概念,原位构筑自修复杂化固态电解质界面(SEI),得到的水系锌离子电池在高载和贫电解液实际工况下具有长循环寿命。该研究为水系电池固态电解

锂电池电芯双电层理论

双电层理论可用以解释胶体中带电离子的分布情形,以及粒子表面所产生的电位问题。19 世纪Helmholtz 提出平行电容器模型以描述双电层结构,简单的假设粒子带负电,且表面如同电容器中的电极,溶液中带正电的反离子因异电荷相吸而吸附在粒子表面。然而这个理论却忽略了带电离子会因热运动产生扩散行为。因此,在

宁波材料所在超低压双电层微纳晶体管领域取得系列进展

  薄膜晶体管(Thin-film transistors, TFTs)是一类重要的半导体器件,在平板显示、传感器等领域具有广泛的应用价值。最近几年,宽带隙氧化物半导体由于其具有低温成膜、高电子迁移率、可见光透明等优点,在薄膜晶体管领域引起了人们广泛的研究兴趣。由于常规Si

高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展

高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A24C4B

高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展

  高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。  针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A2

高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展

高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A24C4B

超介电可用于高温储能电容器设计

近日,西安交通大学微电子学院刘明教授团队及其合作者,摒弃了传统的设计策略,将超介电用于高温储能电容器的设计,相关研究成果发表于《自然-通讯》上。介电电容器凭借其超快的充放电速率和超高的功率密度已成为电子设备和脉冲功率系统的关键部件。然而,随着功率电子转换技术向着高频、微型化方向发展,功率密度不断提升

科学家发展出基于固液界面动态双电层的机械能产电新途径

随着微小型、可穿戴电子设备的发展以及低能耗分布式传感器需求与日俱增,在周围环境中收集能量进而为低功耗电子产品供能并发展自供能技术,成为研究热点。传统电磁发电需要复杂的设备,同时,基于固固界面的摩擦产电在长期摩擦过程中存在材料磨损问题。有研究发现,基于固液界面动态双电层的机械能产电有望解决上述问题。但

科学家发展出基于固液界面动态双电层的机械能产电新途径

随着微小型、可穿戴电子设备的发展以及低能耗分布式传感器需求与日俱增,在周围环境中收集能量进而为低功耗电子产品供能并发展自供能技术,成为研究热点。传统电磁发电需要复杂的设备,同时,基于固固界面的摩擦产电在长期摩擦过程中存在材料磨损问题。有研究发现,基于固液界面动态双电层的机械能产电有望解决上述问题。但

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

合肥研究院等创制出套娃结构碳管阵列并构筑出小型化滤波电容器

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员孟国文和韩方明团队,与美国特拉华大学教授魏秉庆合作,在前期基于结构一体化三维互连碳管网格膜的高性能滤波电容器的基础上,设计制备了类似“俄罗斯套娃”结构的多壳层同轴碳管的三维互连阵列,进而将其作为对称型双电层电容器的电极,构建了新型滤波超级电容

新能源汽车电池高低温循环装置电容工作原理

 新能源汽车电池高低温循环装置的电容器是一种新型储能装置,它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色等特点。新能源汽车电池高低温循环装置电容器用途广泛,用作起重装置的电力平衡电源,可提供超大电流的电力,用作车辆启动电源,启动效率和可靠性都比传统的蓄电池高,可以全部或部分替代传统的蓄电池

SunScan无线电版植物冠层分析仪

咨询电话010-62117099用途:SunScan无线电版植物冠层分析仪是一款简便的测量和分析冠层中入射和透射光合有效辐射(PAR)的系统,提供了关于影响田间作物生长的限制因素的有价值的信息,如叶面积指数(LAI)。SunScan冠层分析系统不需要等待特殊的天气条件进行使用,可以在大多数光照条件下

双电测数字式四探针测试仪/双电测四探针检测仪

双电测数字式四探针测试仪是运用直线或方形四探针双位测-改进形范德堡测量方法测试电阻率/方阻的多用途综合测量仪器。该仪器设计符合单晶硅物理测试方法国家标准并参考美国 A.S.T.M 标准。利用电流探针、电压探针的变换,进行两次电测量,对数据进行双电测分析,自动消除样品几何尺寸、边界效应以及探针不等距和

双铂丝指示电的原理介绍

  在电位法中,双铂丝指示电利用测定电池的电动势,属于电流型的有谱法和伏安法或安培滴定法中,所用的滴汞电和各种固体微电以及库仑滴定中所用的铂电等。在谱法和伏安法中,由于指示电面积小,电反应时发生化作用,由微电指示出的扩散电流和离子浓度的线性关系,即可测知溶液中离子的浓度。双铂丝指示电也是技术研发过程

超高功率超级电容器电极材料:多孔三维寡层类石墨烯

  双电层超级电容器(EDLC)具有功率密度高、循环寿命长、安全性好等优点,在消费电子产品、电动汽车、国防科技和航空等领域具有广泛的应用,相关研究成为当前的前沿热点。理想的EDLC电极材料应同时具备:1)高比表面积以确保足够的电荷存储空间;2)均衡分布的孔结构以利于电解液离子的快速输运,提升比电容和

新能源汽车电池高低温循环装置电容工作原理

  新能源汽车电池高低温循环装置中电容作为比较重要的配件之一,所以无锡冠亚新能源汽车电池高低温循环装置的电容工作状态以及原理,我们还是需要了解清楚为好。   新能源汽车电池高低温循环装置的电容器是一种新型储能装置,它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。新能源汽车电池高

中国科大石墨烯离子存储机制研究取得新进展

  电化学双层电容器又称超级电容器,通过电解液离子在高表面积电极表面的可逆吸脱附来储能。由于不涉及氧化还原反应等电荷转移动力学限制,超级电容器可以在极高的充放电速率下运行,具有达百万次的良好循环能力,使得它们广泛应用于储能领域。石墨烯理论上可具有550 F/g的比容量,作为超级电容器电极材料备受关注

金属所在基于金刚石/膨胀垂直石墨烯的层状限域双电层电容行为的研究获进展

多孔或层状电极材料具有丰富的纳米限域环境,表现出高效的电荷储存行为,被广泛应用于电化学电容器。而这些限域环境中形成的双电层(限域双电层)结构与建立在平面电极上的经典双电层之间存在差异,导致其储能机理尚不清晰。因此,解析限域双电层结构对探讨这类材料的电化学电容存储机理和优化电化学电容器件的性能具有重要

氧化锰电极材料在超级电容器中的应用研究获进展

  超级电容器具有比锂离子电池更高的功率密度以及相对传统双电层电容器更高的能量密度,近年来引起了人们广泛的研究兴趣,并在相关领域实现了商业应用。在众多电极材料当中,氧化锰因其具有理论比电容量高、环境友好、价格低廉等特点,成为最有潜力的超级电容器电极材料之一。然而,比表面积低、电子及离子传导性能差、循

超级电容器使用超纯水设备的原因

  随着电池行业的发展,传统锂电池已经达到发展瓶颈,很难有技术性的突破。然而,超级电容器的诞生给电池行业带来新的生命力,可使电池续航得到几何级成倍增长。超级电容器从储能机理上面分的话,超级电容器分为双电层电容器和赝电容器。是一种新型储能装置,它具 有功率密度高、充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节

超级电容器生产为什么用到超纯水设备

    超级电容器的生产过程中需要用到超纯水设备。惠康超纯水设备产水的超纯水水质可达电阻率18兆欧。 超级电容器在生产清洗过程中需要用到高纯水,对水质的要求非常高。所以,EDI超纯水设备在超级电容器行业得一大量使用,下面介绍超级电容器材料生产过程中为什么要使用超纯水设备。     随着电池行业的发展

电化学工作站的本质和性能决定因素

电化学工作站是电化学测量系统的简称,是电化学研究和教学常用的测量设备,其主要有2大类,单通道工作站和多通道工作站,应用于生物技术、物质的定性定量分析等,电化学工作站是集电化学分析方法于一体的电化学通用仪器,能完成线性伏安、循环伏安、阶梯伏安、脉冲伏安、方波伏安等电化学分析方法,还可以完成恒电位极化、