导读:本文包含了混合超级电容器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:电容器,永磁,密度,功率,电解液,氢氧化,储能。
混合超级电容器论文文献综述
韩舒淇,李文鑫,陈冲,梁立中[1]（2019）在《基于风电制氢与超级电容器混合储能的可控直驱永磁风电机组建模与控制》一文中研究指出针对风电机组出力波动导致电网调峰压力较大、弃风率较高现象,提出一种基于风电制氢与超级电容器混合储能的可控型直驱永磁风电机组的解决方案。建立了直驱永磁风电机组、制氢装置(电解槽、压缩机、储氢罐)及超级电容器的数学模型,并构建一种电解槽堆与超级电容器组耦合于直驱永磁风电机组中间直流母线的结构。提出可控型直驱永磁风电机组的上层控制策略,同时推导了直驱永磁风电机组单元与混合储能单元(电解槽、超级电容器)的控制方程。剖析可控型直驱永磁风电机组运行于各工况下的协调控制策略,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证所建模型的准确性及上层控制策略的有效性。结果证明:利用风电制氢与超级电容器可使直驱永磁风电机组出力可控、友好入网,减缓电网的调峰压力,提高风能利用率。(本文来源于《广东电力》期刊2019年05期）
陈丽娜[2]（2019）在《锰氧基混合超级电容器电极材料及其储能行为研究》一文中研究指出近些年来,随着电动汽车与便携式电子设备的快速发展,能源存储与转换器件领域面临的技术挑战日益提高。锂离子电池与超级电容器是当前研究与应用最为广泛的储能器件,但因其各有弊端,难以满足市场上对兼具高能量密度和高功率密度性能的储能器件的要求。混合型超级电容器是一种新兴的储能器件,它结合了锂离子电池与超级电容器的双重优势,同时具有很高的能量密度、功率密度与长循环寿命,是最具发展潜力的下一代能量储存系统。但是目前混合超级电容器面临着一个很大的问题,电池型材料较慢的充放电速率严重限制了混合电容器整体的功率密度,使得混合电容器无法像传统的双电层电容器一样,在短时间内完成充放电并且保持较高的能量密度。因此,如何提高电池型材料的倍率性能是一个亟待解决的难题。本课题从锰氧基电极材料的颗粒尺寸、导电性、复合材料、形貌调控、晶面间距调控等方面入手,设计了一系列简单环保的方法,将锰氧基正极材料的倍率性能及比电容、循环寿命等相关电化学性能逐步提升,进而使得锂离子混合电容器的能量密度、功率密度与循环寿命也随之大幅提升。最后,将锰氧基正极材料拓展应用于钠离子与钾离子等元素储量丰富的碱性离子混合超级电容器体系中,并获得了优异的电化学性能。首先,采用一步球磨法将商业用微米级锰酸锂与导电炭黑Super P混合球磨制备高性能纳米复合电极材料。在球磨过程中,微米级锰酸锂在粉碎为纳米颗粒的同时能够均匀分布在由SuperP构成的导电网络中,形成LiMn2O4@SuperP纳米复合材料。这种结构可以为电极反应提供大量的活性位点,大大缩短离子传输路径,并提高活性材料颗粒之间的导电性,使得电极材料具有优异的倍率性能。即使在80倍的速率下充放电时,LiMn2O4@Super P复合材料的比电容仍然可以达到原始商业用锰酸锂的3.5倍。其次,使用导电性良好且电容性能优异的碳纳米管与石墨烯代替SuperP与尖晶石LiMn2O4纳米颗粒进行复合,构成一种由零维LiMn2O4纳米颗粒、一维碳纳米管(CNTs)和二维石墨烯(graphene)组成的具有多维度结构的LiMn2O4@CNTs@graphene纳米复合材料。在这种多维度结构中,一维的碳纳米管、二维的石墨烯纳米片可以与零维LiMn2O4纳米颗粒进行点与线、点与面之间的紧密接触与复合,为锰酸锂颗粒提供全方位的导电网络。并且在复合材料中,除了充当导电剂,石墨烯与碳纳米管二者本身也是容量较高的双电层电容型材料,在充放电过程中可以为复合材料贡献一部分容量。因此,LiMn204@CNTs@graphene纳米复合材料具有优良的比电容与倍率性能。以此为正极的混合电容器最高能量密度可达62.77 Wh kg-1,最高功率密度高达2.92 kW kg-1,且充放电5000次后容量可以保持90.8%。再次,采用水热法合成工艺对锰氧基电极材料纳米颗粒的尺寸与形貌进行调控,同时提供了一种无模板无表面活性剂制备超细超长LixMnO2纳米线的方法。这种LixMnO2纳米线由于其较大的比表面积和较好的结构稳定性,倍率性能与循环性能得到了进一步的提升。以LixMn02纳米线为正极的锂离子混合电容器20000次循环后容量保持率为85.2%。最后,在锰氧纳米线结构中预嵌离子半径更大的钾离子来增加隧道结构中的晶面间距,不仅可以使电解液中的阳离子更加快速有效地在晶格中进行脱嵌,而且可以允许较大离子半径的钠离子与钾离子自由脱嵌。经过晶格调控后的KxMnO2纳米线不仅能够提高锂离子电容的性能,也可以很好地应用于钠离子与钾离子电容器。以KxMnO2纳米线为正极组装的钾离子混合电容器,在4.7 kW kg-1的高功率密度下能量密度依然高达30.2 Wh kg-1,循环7000圈后容量几乎无衰减。本课题为制备高性能混合电容器电极材料提供了高效的方法与有利的指导。未来可在本课题研究的基础上对电极材料的组成与结构进行进一步设计与研究,最终得到低成本、高性能的混合型超级电容器。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-20）
谭研,杨代军,张存满[3]（2019）在《基于锂离子超级电容器的燃料电池混合动力系统能量管理研究》一文中研究指出针对目前较为成熟的氢燃料电池汽车动力系统构型和能量管理中存在的不足,提出一种基于锂离子超级电容器和氢燃料电池的模糊控制策略的燃料电池汽车能量管理方法。改进的能量管理方法在传统蓄电池作为辅助电源基础上,运用了锂离子超级电容器,其拥有更大的功率密度和出色的能量密度,可以更好地满足汽车动力性需求。同时将传统功率跟随控制策略进行修改,采用模糊控制策略对新动力系统进行控制,在满足整车动力性的同时有效地提高了燃料经济性,且SOC和燃料电池负载变化情况都有明显改善。(本文来源于《佳木斯大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
刘杰,叶江林,潘飞,王向阳,朱彦武[4]（2019）在《喷墨打印碳量子点/氧化石墨烯混合墨水制备纸基全固态柔性超级电容器（英文）》一文中研究指出与其他柔性基底材料如塑料相比,纸基柔性超级电容器具有印刷工艺简单、制造价格低廉以及基底和活性材料之间具有更好的粘合力等优势.在这里,我们通过喷墨打印碳量子点(CQDs)和氧化石墨烯(GO)组成的混合墨水、采用PVA/H_2SO_4为凝胶电解质制备了固态柔性超级电容器,并对其性能进行了系统研究.打印100次混合墨水获得的超级电容器在100 mV s~(-1)的扫描速率下显示出～1.0 mF cm~(-2)的比电容,相比于纯GO墨水制备的超级电容器其比电容增加了150%;通过进一步优化,基于超级电容器整个装置(包括纸基、凝胶电解质和活性材料)在0.28 mW cm~(-3)的功率密度下表现出0.078 mW h cm~(-3)的能量密度.此外, GO薄片具有出色的机械强度,确保超级电容器具有良好的柔韧性和机械强度,在弯曲半径为7.6 mm的条件下弯曲1000次后,仍保留98%的电容.基于碳基墨水和纸张基材的喷墨打印的技术为低成本、轻便、灵活/可穿戴式储能装置的大规模制备提供了可能.(本文来源于《Science China Materials》期刊2019年04期）
李想,张建成,王宁[5]（2018）在《超级电容器-飞轮-蓄电池混合储能系统容量配置方法研究》一文中研究指出采用混合储能系统能够降低储能配置的年均综合成本,提高光伏发电系统的经济效益。针对超级电容器-飞轮-蓄电池混合储能系统,采用经验模态分解方法把光伏发电功率与负荷功率之间的不平衡功率分为高频、中频和低频叁部分,分别作为超级电容器、飞轮和蓄电池的参考功率;构建以年均综合成本最小为目标函数,同时考虑混合储能系统的充电与放电功率和剩余电量等约束条件的容量优化配置模型,采用遗传算法进行优化,并通过实例分析验证了该配置方法的有效性。(本文来源于《中国电力》期刊2018年11期）
张紫瑞,任晓蕊,沈志文,范晓阳,杜卫民[6]（2018）在《层状Ni(OH)_2-Co_2(OH)_3Cl纳米阵列的合成及其在高性能混合超级电容器中的应用》一文中研究指出具有纳米阵列结构的电化学材料与电解质的接触面积较大,电活性材料的利用率较高,从而受到了广泛的关注。因此,利用水热法合成了具有纳米阵列结构的层状Ni(OH)_2-Co_2(OH)_3Cl纳米阵列结构,并将其直接用作高性能混合超级电容器的无粘结剂电极。结构表征结果表明,所获得的产物属于多层阵列:下层的是Ni(OH)_2纳米片阵列,上部的花状阵列主要为是Co_2(OH)_3Cl。电化学测试表明,与纯Ni(OH)_2纳米片阵列相比,层状的Ni(OH)_2-Co_2(OH)_3Cl纳米阵列在1 A g~(-1)的电流密度下,其比容量高达122.3 mAh g~(-1)。更重要的是,基于层状Ni(OH)_2-Co_2(OH)_3Cl纳米阵列和壳聚糖衍生碳材料组装成的混合超级电容器,在功率密度为257.8W kg~(-1)时的能量密度达到最高为37.6 Wh kg~(-1),并且经过10000次充放电循环后容量保持率为98.21%。此外,两个串联混合超级电容器可以轻松驱动迷你风扇和点亮由10个LED组成的"心"型图案。(本文来源于《河南省化学会2018年学术年会摘要集》期刊2018-09-28）
李蒙刚,杨微微,黄雅荣,于永生[7]（2018）在《用于高性能非对称超级电容器电极的泡沫镍负载分层介孔Co_3O_4@ZnCo_2O_4混合纳米线阵列（英文）》一文中研究指出本文采用两步水热法和连续的退火处理过程,制备了分层介孔Co_3O_4@ZnCo_2O_4复合纳米线阵列.所制备的Co_3O_4@ZnCo_2O_4复合纳米线阵列具有优异的电化学性能,在2 mA cm~(-2)的电流密度下具有高达1240.5 C g~(-1)的比容量.当电流密度升高至30 mA cm~(-2)时,比容量保持率为59.0%,甚至在10 mA cm~(-2)的电流密度下循环3000圈,比容量仅下降9.1%.将其与活性炭组装成非对称超级电容器,可以在1 A g~(-1)的电流密度下表现出168 C g~(-1)的比容量.当功率密度为800 W kg~(-1)时,能量密度为37.3 W h kg~(-1).Co_3O_4@ZnCo_2O_4复合纳米阵列在储能领域具有广阔的应用前景.(本文来源于《Science China Materials》期刊2018年09期）
夏国廷,朱磊,王凯,李立伟[8]（2018）在《新能源汽车混合储能系统中超级电容器的热行为研究》一文中研究指出超级电容器是一种新型大功率储能元件,具有较高的能量密度,但其性能受温度影响非常大。为了更精确地研究超级电容器的热特性,本文对新能源汽车混合储能系统中的超级电容器进行叁维有限元热分析建模,并分析了其内部温度场的分布情况。对串并联等效热阻模型建立温度分布方程,得到超级电容器表面的总换热系数hc和总热流密度q。实验和仿真结果表明,在充放电的初始阶段,每进行一次充放电行为,超级电容器温度上升约0.94℃。经过2A恒流、50次充放电循环后,最高温度出现在核心区域,底部径向温度下降为0.34℃/cm,进入稳态后达到42.6℃。温度影响超级电容器自放电程度,温度越高、初始电压越大,自放电现象越明显。(本文来源于《电源世界》期刊2018年07期）
王亮[9]（2018）在《基于过渡金属化合物的混合超级电容器构建及性能研究》一文中研究指出目前,化石能源的日益消耗是人类社会可持续发展所面临的重大问题。人们需要开发一些清洁的、可再生的能源来源,如:太阳能、风能和潮汐能等。由于这些能源具有不连续的特性,无法满足人类对能源的持续需求和便捷的使用。为了应对这种问题,就需要一种储能器件来实现能源的存储与转换。目前,储能器件主要包括传统电池、超级电容器、锂离子电池等。其中,超级电容器由于具有较高功率密度、比电容以及良好的循环稳定性,而成为能源存储与转换研究的热点之一。超级电容器的性能取决于电极材料的性能,而电极材料的性能又与电极材料的微结构和导电性有密切的关系。金属化合物具有较高的比电容量,但也有一些内在的不足之处。首先,大部分过渡金属化合物导电性都较差,导致了较低倍率性能和功率密度特性。其次,金属化合物在充电/放电过程中,材料的结构变化产生的应力容易引起的电极材料的坍塌,进而导致差的循环稳定性。再次,过渡金属化合物本身活性比表面积较小,造成比电容较低。本文针对这些问题,开展了新型电极材料的电极设计、可控制备及水系混合超级电容器构建等一系列原创性工作。本论文的研究内容具体如下:(1)构建了基于自模板法制备蛋黄壳状NiCo2O4的混合超级电容器。通过将溶剂热法制备的实心球状S-NiCoA前驱体水解成蛋黄壳状NixCo2x(OH)6x中间体,再通过进一步的煅烧形成蛋黄壳状NiCo2O4。通过XRD、TEM、SEM、XPS和氮气吸附脱附测试分别研究了蛋黄壳状NiCo2O4生成过程中的晶态物质转变、形貌、比表面、孔径分布和价态等信息,并研究了蛋黄壳状NiCo2O4的循环伏安、恒电流充放电和循环性能。蛋黄壳状NiCo2O4在0.5A g-1下表现出高比电容为835.7F g-1,并具有良好的倍率性能。在10000次循环后,YS-NiCo2O4的电容保持率为93%。在基于YS-NiCo2O4和石墨烯的混合超级电容器中,在0.5A g-1电流密度下,能量密度高达34.7Wh kg-1。即使在功率密度为11697W kg-1时,混合超级电容器仍能传输约12.1Wh kg-1的能量密度。(2)构建了基于石墨烯/Mn02纳米片的具有高能量功率密度的混合超级电容器。首先将聚苯胺(PANI)沉积在石墨烯表面,带负电荷的MnO4-可以与带正电荷的石墨烯PANI复合物产生强烈的静电相互作用,通过PANI自牺牲的模板作用和MnO4-的原位成核作用,最终形成石墨烯/Mn02超薄纳米片结构。并通过XRD、拉曼和TEM分别研究了 G@Mn02生成过程的物质晶态转变和形貌,用SEM和氮气吸附脱附测试证明了G@MnO2的叁维形态结构及介孔特性。用XPS和EDX证明了PANI作为自牺牲模板的制备机理。由于具有充足的电化学位点和短的离子扩散路径,G@MnO2纳米片复合物显示出高比电容特性,即在0.5Ag-1下比电容为245.0Fg-1,即使在高电流密度(20Ag-1)下,电容可以达到182.4F g-1。特别地,G@MnO2和介孔石墨烯表现出相似的电化学性能。因此,混合超级电容器能量密度达到30.6Wh kg-1,即使在高功率密度为11804W kg-1时,仍然能够保持7.9Wh kg-1的能量密度。(3)利用带正电荷的Ni(OH)2与带负电荷的碳纳米管之间的静电引力作用制备了CNT/Ni(OH)2,并构建了一种具有高比电容量和增强倍率性能的混合超级电容器。通过XRD、TEM和SEM分别研究了Ni(OH)2复合前后的晶态、微观形貌和宏观形貌,并用FTIR确定碳纳米管和Ni(OH)2之间具有较强的相互作用。在叁电极体系中,复合电极材料在2M KOH溶液中的0.5A g-1的电流密度下具有高达1360F g-1的比电容。基于CNT/Ni(OH)2和介孔石墨烯的混合超级电容器获得的最大能量密度为56.8Wh kg-1。当混合超级电容器在11697W kg-1的功率密度操作下,能量密度仍然能够达到24.7Wh kg-1。(4)以氮掺杂碳纳米片(NG)和氮掺杂碳纳米片二氧化锰复合物(NG@MnO2)分别作为负极和正极构建高能量密度混合超级电容器。首先,将金属有机骨架ZIF-8与氧化石墨烯采用无表面活性剂法制备的GO@ZIF-8作为前驱体合成NG,并将NG作为前驱体制备NG@MnO2。然后在不同温度下煅烧获得NG,最优的煅烧温度为800℃。然后用800℃煅烧得到的NG作为前驱体,用高锰酸钾原位与NG表面的碳发生原位氧化还原反应生成NG@MnO2复合物。通过XRD和TEM分别研究了NG和NG@MnO2生成过程的物质转变和形貌变化。用EDX研究了NG@Mn02的元素分布和碳含量。NG最大比电容量可以达到225.0 F g-1,甚至在电流密度达到20Ag-1时,NG-800的比电容仍然达到174Fg-1。NG@Mn02复合物最大比电容量可以达到157.1F g-1。基于氮掺杂碳纳米片和NG@Mn02混合超级电容器工作电压可以达到2.0V,最大能量密度可以达到19.5 Wh kg-1。(5)构建了基于CNT/NiCo LDH的高能量密度的混合超级电容器。采用了方便易行的共沉淀的方法制备了一种具有高能量密度和增强倍率性能的CNT/NiCo LDH电极材料,并通过XRD、TEM和SEM分别研究了NiCo LDH复合前后的晶态、微观形貌,并确定碳纳米管和NiCo LDH之间具有强烈的相互作用。在2M KOH电解液中,超级电容器的正极材料在0.5A g-1时比电容为1614F g-1。甚至在20A g-1时,比电容量也能够达到1398F g-1,为初始电容的87%,远远高于单纯Ni Co LDH的60%。基于CNT/NiCo LDH和NG的混合超级电容器的最大能量密度为47.4Wh kg-1。混合超级电容器在高达13205W kg-1功率密度条件下,仍然能传输17.8Wh kg-1的能量密度。(6)构建了基于2-甲基咪唑插层的CoNi LDH@CNTs复合物的高能量密度的混合超级电容器。采用六水合硝酸钴、硝酸镍和2-甲基咪唑为原料,制备了高比容量和优异倍率性能的CoNi LDH@CNTs复合物。在电流密度为0.5Ag-1时,比电容高达1823.7F g-1,在电流密度为20A g-1时,比电容的保持率高达92.9%。在10A g-1的电流密度下循环5000次后其比电容依旧保留49%,远远优于CoNi LDH的16%。基于CNT/NiCo LDH和NG的混合超级电容器获得的最大能量密度为49.2Wh kg-1。混合超级电容器在超高的14279Wkg-1功率密度条件下,仍然能传输23.0Wh kg-1的能量密度。(本文来源于《南京理工大学》期刊2018-06-01）
燕泽英[10]（2018）在《混合超级电容器镍基复合材料的制备及其电化学性能的研究》一文中研究指出面对环境污染的不断加重以及传统不可再生能源的日益消耗,研究开发清洁环保且可再生的能源迫在眉睫。然而,目前常见的可再生能源,如风能、太阳能、潮汐能的稳定性严重受到自然条件的影响,限制了它们的实际应用效率与范围。而超级电容器以其存储性能好、释放能量速度快、使用寿命长、温度特性好和绿色环保等独特性而倍受关注,成为研究热点。通常超级电容器的性能取决于电极材料的特性,因此研发高性能电极材料成为提高超级电容器性能的关键。NiO、Ni(OH)_2和Ni_3S_2等镍基材料具有理论比容量高、结构稳定、来源丰富和制备容易等优点,成为超级电容器电极材料的理想之选。然而NiO和Ni(OH)_2的低电导率和Ni_3S_2的易团聚性,都影响了它们单独作为电极材料的综合电化学性能。若将它们复合,则可以利用物质之间的协同作用实现优势互补,改善复合电极材料的综合电化学性能。本论文以泡沫镍为基底,将NiO和Ni(OH)_2分别与Ni_3S_2复合形成纯镍基复合材料。通过设计实验方案,避免材料团聚,改善材料的导电性以合成均匀分散的具有独特结构的电极材料,来提高电极材料的容量和循环性等电化学性能。本文的主要内容如下:(1)通过水热合成和热处理相结合的方法制备了直接长在泡沫镍上的NiO/Ni_3S_2复合纳米材料。Ni_3S_2高的电导率改善了复合材料整体的导电性,弥补了NiO导电性差的缺点,同时将NiO/Ni_3S_2长在泡沫镍上减小了界面电阻,形成了独特的峭壁状结构,增强了结构稳定性。因此NiO/Ni_3S_2/NF作为超级电容器的电极材料展现出卓越的电化学性能。在2 mA cm~(-2)的电流密度下容量达到2.28 C cm~(-2),循环10 000圈后电容仍保持102%。另外,在这项工作中我们还以NiO/Ni_3S_2为正极,活性炭(AC)为负极组装了混合超级电容器。该混合电容器同样展现出了优异的性能,其能量密度和功率密度分别可达43.99 Wh kg~(-1)和2305.80 W kg~(-1),循环5000圈后容量保持率为95.36%,并能成功点亮一系列LED灯。(2)通过水热合成与电沉积相结合的方法设计并合成了长在泡沫镍基底上的Ni_3S_2/Ni(OH)_2复合材料。首先合成在泡沫镍上均匀生长的Ni_3S_2,避免其团聚,增加其利用率。然后通过电沉积法将Ni(OH)_2沉积在Ni_3S_2表面之上,形成分层结构。在电化学反应过程中Ni(OH)_2对底层的Ni_3S_2起到了保护作用,因此在电化学测试中Ni_3S_2/Ni(OH)_2/NF表现出超强的循环稳定性,循环30 000圈后容量保持率高达113%。同时相比单纯的Ni_3S_2和Ni(OH)_2电极,Ni_3S_2/Ni(OH)_2/NF容量也得到了提高,在2 mA cm~(-2)的电流密度下,可提供1.58 C cm~(-2)的电容量。同样地,我们以Ni_3S_2/Ni(OH)_2/NF为正极,AC为负极组装了混合超级电容器。该混合超级电容器可实现30.23 Wh kg~(-1)的能量密度和3875 W kg~(-1)的功率密度。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01）
混合超级电容器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近些年来,随着电动汽车与便携式电子设备的快速发展,能源存储与转换器件领域面临的技术挑战日益提高。锂离子电池与超级电容器是当前研究与应用最为广泛的储能器件,但因其各有弊端,难以满足市场上对兼具高能量密度和高功率密度性能的储能器件的要求。混合型超级电容器是一种新兴的储能器件,它结合了锂离子电池与超级电容器的双重优势,同时具有很高的能量密度、功率密度与长循环寿命,是最具发展潜力的下一代能量储存系统。但是目前混合超级电容器面临着一个很大的问题,电池型材料较慢的充放电速率严重限制了混合电容器整体的功率密度,使得混合电容器无法像传统的双电层电容器一样,在短时间内完成充放电并且保持较高的能量密度。因此,如何提高电池型材料的倍率性能是一个亟待解决的难题。本课题从锰氧基电极材料的颗粒尺寸、导电性、复合材料、形貌调控、晶面间距调控等方面入手,设计了一系列简单环保的方法,将锰氧基正极材料的倍率性能及比电容、循环寿命等相关电化学性能逐步提升,进而使得锂离子混合电容器的能量密度、功率密度与循环寿命也随之大幅提升。最后,将锰氧基正极材料拓展应用于钠离子与钾离子等元素储量丰富的碱性离子混合超级电容器体系中,并获得了优异的电化学性能。首先,采用一步球磨法将商业用微米级锰酸锂与导电炭黑Super P混合球磨制备高性能纳米复合电极材料。在球磨过程中,微米级锰酸锂在粉碎为纳米颗粒的同时能够均匀分布在由SuperP构成的导电网络中,形成LiMn2O4@SuperP纳米复合材料。这种结构可以为电极反应提供大量的活性位点,大大缩短离子传输路径,并提高活性材料颗粒之间的导电性,使得电极材料具有优异的倍率性能。即使在80倍的速率下充放电时,LiMn2O4@Super P复合材料的比电容仍然可以达到原始商业用锰酸锂的3.5倍。其次,使用导电性良好且电容性能优异的碳纳米管与石墨烯代替SuperP与尖晶石LiMn2O4纳米颗粒进行复合,构成一种由零维LiMn2O4纳米颗粒、一维碳纳米管(CNTs)和二维石墨烯(graphene)组成的具有多维度结构的LiMn2O4@CNTs@graphene纳米复合材料。在这种多维度结构中,一维的碳纳米管、二维的石墨烯纳米片可以与零维LiMn2O4纳米颗粒进行点与线、点与面之间的紧密接触与复合,为锰酸锂颗粒提供全方位的导电网络。并且在复合材料中,除了充当导电剂,石墨烯与碳纳米管二者本身也是容量较高的双电层电容型材料,在充放电过程中可以为复合材料贡献一部分容量。因此,LiMn204@CNTs@graphene纳米复合材料具有优良的比电容与倍率性能。以此为正极的混合电容器最高能量密度可达62.77 Wh kg-1,最高功率密度高达2.92 kW kg-1,且充放电5000次后容量可以保持90.8%。再次,采用水热法合成工艺对锰氧基电极材料纳米颗粒的尺寸与形貌进行调控,同时提供了一种无模板无表面活性剂制备超细超长LixMnO2纳米线的方法。这种LixMnO2纳米线由于其较大的比表面积和较好的结构稳定性,倍率性能与循环性能得到了进一步的提升。以LixMn02纳米线为正极的锂离子混合电容器20000次循环后容量保持率为85.2%。最后,在锰氧纳米线结构中预嵌离子半径更大的钾离子来增加隧道结构中的晶面间距,不仅可以使电解液中的阳离子更加快速有效地在晶格中进行脱嵌,而且可以允许较大离子半径的钠离子与钾离子自由脱嵌。经过晶格调控后的KxMnO2纳米线不仅能够提高锂离子电容的性能,也可以很好地应用于钠离子与钾离子电容器。以KxMnO2纳米线为正极组装的钾离子混合电容器,在4.7 kW kg-1的高功率密度下能量密度依然高达30.2 Wh kg-1,循环7000圈后容量几乎无衰减。本课题为制备高性能混合电容器电极材料提供了高效的方法与有利的指导。未来可在本课题研究的基础上对电极材料的组成与结构进行进一步设计与研究,最终得到低成本、高性能的混合型超级电容器。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
混合超级电容器论文参考文献
[1].韩舒淇,李文鑫,陈冲,梁立中.基于风电制氢与超级电容器混合储能的可控直驱永磁风电机组建模与控制[J].广东电力.2019
[2].陈丽娜.锰氧基混合超级电容器电极材料及其储能行为研究[D].山东大学.2019
[3].谭研,杨代军,张存满.基于锂离子超级电容器的燃料电池混合动力系统能量管理研究[J].佳木斯大学学报(自然科学版).2019
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