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m3)。(2)比能量:指单位质量或单位体积的电容器所给出的能量,分别称为质量比能量或体积比能量(Whkg或WhL)。(3)比功率:单位质量或单位体积的超级电容器所给出的功率,表征超级电容器所承受电流的大小。超级电容器的比功率是电池的数量级倍数。(4)内电阻:指电容器的内部阻力,与电极材料、隔膜、组装方式等有关。(5)漏电流:指在充电时阻碍电容器电压的升高、放电时加速电压下降的那部分非正常电流。(6)循环寿命:超级电容器经历一次充电和放电为一个循环,超级电容器循环寿命可达105106次以上。
16超级电容器电极材料
理想电极材料需要具备高的比表面积,合适的孔隙度,导电性好,足够的电活性位点,高的热稳定性和化学稳定性,成本低等特点。高的比表面积,对于双电层电容有很大的贡献,孔隙度影响比电容和倍率性能,导电性好有利于倍率性能和功率密度的提高,电活性位点主要用于氧化还原反应产生赝电容,热稳定性
f和化学稳定性高有利于循环的稳定性。161碳材料碳基超级电容器是根据电双层的储能机制来储能的,基于碳材料的双电层超级电容器由于电极在充放电过程中不发生化学变化而具有优异的循环稳定性,使用寿命长。它们的比容量由有效电极比表面积和孔径分布决定。目前研究较多的超级电容器碳电极材料主要有活性炭、碳纤维、碳气凝胶、石墨烯和碳纳米管等。活性炭材料具有导电性好、比表面积大、成本低、制备简单、对环境友好等优势,是应用最早、技术最为成熟的超级电容器炭基材料。目前,活性炭已有椰壳基1214、果壳基15等不同原料基活性炭材料在超级电容器中用做电极材料。碳纳米管具有独特的中空结构、良好的导电性、大的比表面积,成为超级电容器的理想材料。石墨烯是完全离散的单层石墨材料,其整个表面可以形成双电层,并且石墨烯具有高的比表面积和优良的导电性,有利于提高超级电容器的比功率和比能量。因此石墨烯应用于超级电容器上有独特的优势。162金属氧化物金属氧化物电极由于其氧化和还原反应是可逆的,具有良好的电子导电性,以及在水合氧化物晶格结构中较易进行电子和质子跃迁,从而引起质子嵌入和抽出。因此,它能将赝电容器的可逆反应深入到电极内部,将能量存储在三维空间,提高比能量。大多数金属氧化物除二氧化钌16外,导电性都很低,金属氧化物的高电阻率,增加了电荷迁移阻力,因此,功率密度和倍率性能差,限制了超级电容在实际中的应用;单纯的金属氧化物在充放电r
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