文档介绍：2015 石墨烯基超级电容器
研究报告
新材料在线产业研究院
什么是超级电容器
03 什么是超级电容器
超级电容器是介于传统电容器和二次电池之间的一种
电化学储能装置。具有充放电时间短、使用寿命长、温度
特性好、节约能源和绿色环保等特点。根据储能机理不同,
可将超级电容器分为双电层超级电容器、赝电容超级电容器
和非对称超级电器。
04 超级电容器结构组成
超级电容器的主要组成部分包括集流体、工作电极、电解液
和隔膜。
集流体:
作用:传递和收集电荷;
涉及材料:石墨材料、泡沫镍、不锈钢网、铝箔等
电解液:
水系:酸性(硫酸)、碱性(KOH)和中性(硫酸钠);
有机系:季铵盐、锂盐、有机溶剂;
凝胶:PVA/H2SO4、PVA/H3PO4
隔膜:
涉及材料:多孔PE、PP
05 电极材料
超级电容器工作电极所采用的电极材料是进行能量存储的关
键,是决定超级电容器性能的核心影响因素。
活性炭
碳纳米管
双电层超级电
介孔炭
容器
碳气凝胶
炭洋葱
电极材料
导电聚合物
赝电容超级电
金属氧化物
器
非对称超级电
金属氢氧化物
容器
06 超级电容器与电池比较
提升超级电容器性能的关键在于选用合适的电极材料。
07 超级电容器的应用
新能源智能电
汽车网
风力发
电
太阳能
轨道交运动控
通制
军用设
备
电力储
能
什么是石墨烯超级电容器
09 什么是石墨烯
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的
新材料,碳原子之间相互连接成六角网格。铅笔里用的石墨
就相当于无数层石墨烯叠在一起。
载流子迁移率高
电流密度大
导热率高
强度高
最薄最轻
10 什么是石墨烯超级电容器
相对于活性炭,石墨烯材料具有很高的比表面积和更加优异
的导电性,其特殊的平面二维结构使其具有更具丰富的微观
结构。因此石墨烯非常适合作为超级电容器电极材料。
超级电容器电极材料参数比较
孔隙率
石墨烯
堆叠石墨烯超级电容
器需解决的问题
有效比
表面积
离子迁
移电阻