新闻资讯当前所在位置:上海千岁会展有限公司 > 新闻资讯 >

可快速充放电、超长寿命的水系锌离子混合超级电容器

发布时间:2018-02-18 来源:未知 作者:admin 浏览次数:



随着便携式电子产品和电动汽车的快速发展,社会迫切需要具有高安全性(security)、超长使用(use)的时长以及可快速充放电等优点的高性能(xìng néng)储能设备;然而,现有的储能体系往往存在一些缺陷,如超级电容器低的能量密度、锂离子电池的安全风险、碱性锌(Zinc)锰电池差的循环(continue)稳定性。新能源公交客车您带来最新最全的新能源客车的车型、图片与报价信息,给您展现新能源客车的新闻,报道相关动态。新能源汽车展涵盖了国际新能源汽车展,新能源公交客车,新能源物流车,新能源电池,新能源电机与电控系统,。
近来,清华大学深圳研究生(Postgraduate)院的康飞宇教授和徐成俊副研究员课题组报道了一种新型的锌离子混合超级电容器(ZHSs),该论文(The paper)以题:Extremely safe, high-rate ad ultralog-life zic-io hybrid supercapacitors发表在Eergy Storage Materials期刊上,其以高比表面积活性炭材料为正极、以金属锌为负极、以硫(化学符号:S)酸(化学式:H2SO4)锌中性水系溶液为电解液,借助于离子在活性炭表面的快速吸脱附和锌离子在锌电极表面的溶合/沉积实现了能量的可逆存储/释放(release)(如1)。新能源汽车致力于制造高品质,高可靠性,有良好用户体验的"世界冠军"级别主流智能新能源汽车。新能源公交客车您带来最新最全的新能源客车的车型、图片与报价信息,给您展现新能源客车的新闻,报道相关动态。
具体来说,如2所示,在0.2~1.8 V的工作电压范围(fàn wéi)内,该锌离子混合超级电容器的比容量和能量密度分别可达121 mAh/g和84 Wh/kg(基于活性炭电极质量(Mass)计算),且可以在15 s内进行快速充放电,功率密度为14.9 kW/k
  G、能量密度(单位:g/cm3或kg/m3)保持在30 Wh/kg。新能源汽车致力于制造高品质,高可靠性,有良好用户体验的"世界冠军"级别主流智能新能源汽车。相比之下,以活性炭为电极的对称型超级电容器,在硫酸(化学式:H2SO4)、硫酸钠、硫酸锌(Zinc)等不同的水系电解液中,只获得了0.5~3.3 Wh/kg的能量密度。此外,该锌离子混合超级电容器显示出优异的循环稳定性(The stability of),在1 A/g电流密度下经过10000次充放电循环,容量保持率高达91%。进一步地,探讨了不同碳材料(Material)正极与锌离子混合超级电容器电化学性能(化学反应的参数)间的关系、以及不同电解液(特别是碱性(alkaline)电解液和中性电解液)对锌负极和整个器件循环稳定性的影响。结合电极微观形貌分析(Analyse)和组分表征等,对该锌离子混合超级电容器的储能机理进行了详细的探讨,表明了离子在活性炭表面(biǎo miàn)的物理吸脱附和锌离子在锌电极上的沉积(sedimentation)/溶解是核心机制,但同时会伴随碱式硫酸锌的生成等。

本论文(The paper)的第一清华大学深圳研究生院的董留兵(已完成博士毕业答辩)认为该锌离子混合超级电容器构筑的一个巧妙之处是借助于在硫酸锌水系电解液体系下金属锌电极的反复溶合-沉积过程输出高比容量的同时具有优异的循环稳定性和安全性(security);这种可快速充放电、具有超长寿命的新型安全水系锌离子混合超级电容器的研究为下一代储能器件提供了新的选择。本研究工作得到了国家973项目(xiàng mù)、深圳市计划项目和中美电动汽车(battery electric vehicle)专项等提供的支持。
文献链接:Extremely safe, high-rate ad ultralog-life zic-io hybrid supercapacitors(Eergy Storage Materials, 2018, doi: 10.1016/j.esm.2018.01.003).

回到顶部