纳米二氧化锰电容行为的研究文献综述
2020-06-30 21:50:05
文 献 综 述 一 、课题研究背景 众所周知,能源是人类生存与发展的物质基础,但如今人类面临着能源紧缺的严重问题。
人们一方面寻找清洁廉价的可再生能源,如光伏发电、风力发电、核电等;另一方面,广大科技工作者正在研发各种可应用于能量贮存和回收装置,如机械形式储能、物理过程储能、电化学反应储能以及热储能等等[1]。
在众多储能元件中,超级电容器由于具有高功率密度、快速地充放电速率、较长的循环寿命、较大的工作温度区间等等优点,被广泛用于高功率电源中、电动车领域和便携式电子设备等领域。
1.超级电容器发展历史 超级电容器(Supercapacitor)又被称作电化学电容器。
是20世纪70、80年代率先由美国公司研发的一种介于电池和传统电容器之间的新概念能量储存器件。
90年代开始,为了满足电动车及高性能脉冲系统的要求,美国能源部(DOE)以及欧洲共同体为此制定了近期与远景规划[2]。
在20世纪80年代初我国学者就注意到了双电层电容器的研究,但国内对超级电容器的研究开始于90年代后期。
尽管国内在超级电容器领域的研究和开发的起步较晚,但发展势头不容忽视[3]。
2.超级电容器的原理 一个典型的超级电容器包含有两个工作电极、电解液和隔膜,其中电极上的活性材料担当了储能的角色。
超级电容器根据储存电能的机理不同可以分为双电层电容器(EDLC)和法拉第准电容器(赝电容器),双电层电容器是利用电极/电解液界面上形成的双电层来储存能量的,法拉第准电容器是利用在电极材料表面上发生的快速法拉第反应形成准电容进行储能[4]。