电化学电容器原理示意图 |
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电化学电容器特点: |
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高功率密度 |
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快速充放电 |
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长循环寿命 |
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环境友好 |
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安全性高 |
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纳米碳管作电极材料优点→ |
良好导电性 |
较佳成形性 |
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极高有效表面面积 |
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长寿命 |
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更好频率响应 |
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功率密度高 |
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较低自放电 |
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单壁纳米碳管电化学电容器 |
电弧法制备单壁纳米碳管 |
电容器组装:双电极体系,隔膜尼龙,电解液6M KOH
电化学氧化1.5V处理 |
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电化学氧化处理后单壁纳米碳管的孔结构变化 |
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单壁纳米碳管电化学氧化过程管壁发生刻蚀过程示意图 |
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单壁纳米碳管电极材料电容器放电曲线和频率响应曲线,拐点频率631Hz |
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纳米碳管为电极材料制成电容器 |
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纳米碳管/聚合物复合电极材料 |
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导电聚合物是很有潜力的电化学电容的电极材料,其特点是: |
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高比容量(通过掺杂过程) |
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高导电性(充电状态) |
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快速掺杂/非掺杂过程,电容器具有较低等价电阻和高功率 |
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纳米碳管/聚苯胺复合电极材料电化学特性 |
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初始双壁纳米碳管和双壁纳米碳管/聚苯胺复合材料的SEM照片 双壁纳米碳管/聚苯胺复合材料容量278F/g,比双壁纳米碳管20F/g高很多,但循环性需要改进。 |
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通过KOH活化处理可增加纳米碳管的容量 |
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纳米碳管/活性炭复合电极材料 |
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结论 |
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通过电化学氧化过程处理单壁纳米碳管可明显增加3.0-4.0nm中孔数量,能够改进其容量和频率响应特性。 |
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多壁纳米碳管的KOH处理可增加容量,同样多壁纳米碳管/聚苯胺复合电极材料也具有很高容量(增加了准法拉第电容) |
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纳米碳管作为导电添加剂与活性炭复合电极可提高其综合性能。 |
更多信息,可参考:J. Power Source, 160,758-761 2006
新型炭材料,20: 205-210 2005