超级电容器在载运工具中的应用调研开题报告
2020-04-21 16:06:44
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1研究背景
随着能源危机的日益显现,人们越来越重视能源的开发和利用,而能源储存作为关键环节,一直为人们所关注。时代的高速发展推进了存储介质的研究步伐,传统基于化学反应的电池如锂离子、铝酸、镍氢、磷酸铁锂等,已经在很多领域中广泛使用。这些电池容量大、没有记忆效应等,但其充放电电流小寿命短,充电电路复杂。对于很多可靠性、工作寿命以及比功率要求较高的场合,这类电池就略显不足。因此,研究高性能储能器件势在必行。
超级电容器是在二十世纪七八十年代发展起来的一种新型储能器件 ,其优良的脉冲充放电性能使其在众多的储能器件中脱颖而出,与传统电容器、电池相比,超级电容器有着以下突出特点:(1)充电速度快,充电10秒~10分钟可达到其额定容量的95%以上;(2)循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达1~50万次,没有“记忆效应”;(3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;(4)功率密度高,可达300w/kg~5000w/kg,相当于电池的5~10倍;(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;(6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;(7)超低温特性好,温度范围宽-40℃~ 70℃;(8)检测方便,剩余电量可直接读出;(9)容量范围通常0.1f--1000f 。从其特点可知,超级电容器能在很小的体积下达到法拉级的电容量,无需特别的充电电路和控制放电电路,和电池相比过充、过放都不对其寿命造成负面影响,而从环保角度来说,它也是一种绿色能源。此外。超级电容器可焊接,不存在像电池接触不牢固的问题。
2. 研究的基本内容与方案
2.1论文主要内容
(1)分析超级电容器的发展现状及技术特点
超级电容器从电能储存与转化的机理来划分,可分为双层电容器与电化学电容器两类。后者又称法拉第准电容器,别称赝电容器。而赝电容器又包括金属氧化物电容器和导电高分子电容器。近年,发展出正负极分别采用电池材料和活性炭材料的混合电容器。当前,实用级的超级电容器其电容量能达到数百乃至上千法拉,极大地拓展其应用领域。
3. 研究计划与安排
1.进度安排
第1~3周:英译汉,阅读文献,设计调查。
第4周:完成译文、文献综述报告和开题报告。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]黄晓斌, 张熊, 韦统振等. 超级电容器的发展及应用现状[j]. 电工电能新技术, 2017, 第36卷(11):63-70.
[2]刘双宇,巩学海,徐丽,盛鹏,陈新,韩钰,王博,赵广耀,刘海镇.介孔碳/石墨烯复合材料的制备及在超级电容器中的应用[j].硅酸盐学报,2017,45(02):312-316.
[3]张鹏. 浅析超级电容器在新能源汽车中的应用[j]. 电子测试, 2016, (10):132-133.