超级电容器素材.ppt

美国宇航局(NASA)发明的一种便携式电化学电容器， 可供应大电流脉冲(瞬间电流600-800A)，其特点为 高效、长寿命、全固态离子体材料，无酸碱介质。 五、超级电容器面临的问题 动力型锂离子电池的‘威胁’ 比能量大，比功率向3000W/kg前进，是否会取代超级电容器？ 各展所长，相互补充。 进一步提高超级电容器性能，发挥其特长. 2、超级电容器如何发展？ 探索新材料、新体系 （1）高能量密度超级电容器 有机电解液双电层电容器 研制高比容量炭电极材料； 研制电压窗口宽的电解液体系； 缩体减重的电容器制备工艺。 五、超级电容器面临的问题与对策 比能量：75 wh/kg （电极材料） 最大比功率：5 Kw/kg 工作电压：3.8V “Nanogate Capacitor” JEOL（日本） NESS Skeleton Nanolaboratory ，2.7 V 混合电容器体系 发展高比表面的纳米金属氧化物（或氮化物）准电容储能的电极材料； 复合金属化合物； 嵌入式化合物作为准电容储能材料。 五、超级电容器面临的问题与对策 超级电容+锂离子电池复合电动车 “电池－电容混合电动汽车应用示范系统研究”项目，上海市电力公司负责实施 ，采用的是超级电容和锂离子电池相混合的技术。目前已有10辆这种电池－电容混合型电动汽车在上海825路公交车上线运营。 超级电容在汽车启动系统中的应用 汽车用蓄电池是启动专用蓄电池,可高倍率放电,但以超过10C的高倍率放电仍会使其性能变得很差,且对蓄电池的损伤也很明显。 如用12V/45Ah的蓄电池启动1.9升柴油机的汽车,其电压在启动瞬间由12.6V直降3.6V;启动瞬时电流达550A,约为12C的放电率  超级电容在汽车启动系统中的应用 将超级电容（450F/16.2V）与蓄电池（ 12V/45Ah ）并联使用可显著改善启动性能。启动瞬间电压跌落由仅采用蓄电池时的3.2V提升到7.2V;启动电流从560A提高到1200A;启动瞬时的电源输出功率从2kW提高到8.7kW;启动过程的平稳电压由7V提高到9.4V;启动过程的平稳电流由280A提高到440A;启动过程的电源平稳输出功率从2.44kW提高到4.12kW。 特别是在低温或冬季寒冷的恶劣环境下，由于蓄电池的性能大大下降,很可能不能正常启动或需多次启动才能成功,而超级电容器由于去高功率特性与蓄电池并联时则仅需一次点火，其优点是非常明显的。 超级电容在汽车启动系统中的应用 超级电容+锂离子电池复合电动车 这种电池－电容混合型电动汽车具有续驶里程长、充电速度快、充放电循环次数高等主要优点，一次完全充电最大行驶距离可达100-300公里，最高时速可达80-100公里，一次完全充电时间3小时左右，每?公里耗电小于1.6度。 有关检测数据表明，使用该混合纯电动汽车可减少92%－98%的汽车废气排放，同时可节省能源费用70%－80%。 （2）高功率密度超级电容器体系及其材料 纳米材料的研制及在电极中的稳定化 高电导率超级电容器电解液体系研制； 低电阻制作工艺研究。 五、超级电容器面临的问题与对策 3. 打开新的应用天地 现尚未进入良性循环的发展阶段 电容专用炭制备的扩试技术和产业化 批量生产，降低成本 更新观念：加强应用开发的投入 积极宣传其效能 五、超级电容器面临的问题与对策 * 碳电极的充放电过程中，双电层电容机理在电容性能中占主导地位。碳电极材料制备的电容器是典型的电化学双电层电容器。碳电极表面的活性基团在充放电过程中发生可逆反应，形成赝电容，这也会对总的电容性能有一定的贡献。 * * * * * ESMA（俄罗斯） 电容器单体 电容器模块 2. 超级电容器主要生产公司 Nippon chemi-Con （日） 生产大型, C/有机电解液 /C 商标号： DLCAP 单体电容器：电压：2.3V、2.5V 电容：300F~3000F 有方型和圆柱型 电容器模块：电压：5~500V 产品特点：大容量单体，高电压模块 主要用途: 混合电动车、燃料电池电动车等 2. 超级电容器主要生产公司 Nippon chemi-Con （日本）