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超級電容器材質(zhì)結(jié)構(gòu)分類

文章出處:網(wǎng)責任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時間:2021-08-02 10:52:00【

  超級電容器結(jié)構(gòu)分類電極材料在大體上可以分為碳材料、導電聚合物、金屬氧化物這三類。 因為電極的優(yōu)劣會直接影響到電容器的性能,它是超級電容器的重要依托。 所以,優(yōu)質(zhì)又價廉的電極材料一直以來備受人們的追捧。 下面,我就從電極的材料選取方面來講述不同材料 電極對于超級電容器的性能的影響。

 

超級電容器

 

1.碳材料對于超級電容器的電極的材料選取時間來看,碳材料可以說是被 最早應用上的。 因為其價格低廉,性能優(yōu)異,所以被看重。從碳材料被應用,一直到現(xiàn)在,大約歷經(jīng)了六十多年的時間。 期間的發(fā)展過程,可謂艱辛。碳材料,有著巨大的比表面積,意味著具有的電容量也就越

 

2.活性炭之所以選擇活性炭材料作為超級電容器的電極材料,是因為活性炭具有較高的電導率。 我們知道,作為活性炭材料,電導率是隨著材料的表面積的增加而降低, 而活性炭材料雖然有著很高的比表面積,但是其表面積卻很低,所以它會有很高的電導率

 

3.由于碳納米管具有非常好的導電性,結(jié)晶度高,比表面積大等優(yōu)點,所以,將碳納米管作為超級電容器的電極材料是極好的選擇。 由于碳納米管表面有著很大的比表面積以及豐富的官能團,所以對于電荷的吸附能力是非常強的,也能形成雙電層,不光具有雙電層電容器的 特效,還有氧化還原的能力。 所以,吸收電荷的能力也就隨之增強。 據(jù)統(tǒng)計,增加了比表面積的碳納米管在吸收大量的官能團之后,要比活性炭吸附的電荷量多 30%左右。 并且重復循環(huán)次數(shù)也會顯著提升。

 

4.金屬氧化物上世紀九十年代,科學家們通過大量的實驗現(xiàn)象表明,一些金屬 的氧化物也具有很強的氧化性, 可以用來作為超級電容器的電極材 料。 比如說用電化學沉積法制備的 MnO2 電極材料,比用導電聚合物作為電極材料的電容儲備量竟然能高出 40%以上。 而且經(jīng)過充放電等 2500 次之后,電容量的衰減不到 7%。 這是金屬氧化物作為電極的一

個最大的優(yōu)點,耗損很少。 正如雙層電容器的工作原理那樣,它的導電原理是通過電極上的導電聚合物的氧化還原來儲存能量的。 發(fā)生氧化還原反應之后,能在聚合物表面上形成大量的 N 型和 P 型摻雜,使其儲存了高密度的電荷,所以會產(chǎn)生一定規(guī)模的電容。

 

1. 導電聚合物正如贗電容器的工作原理那樣,它的導電原理是通過電極上的導電聚合物的氧化還原來儲存能量的。 發(fā)生氧化還原反應之后,能在聚合物表面上形成大量的 N 型和 P 型摻雜,使其儲存了高密度的電荷,所以會產(chǎn)生一定規(guī)模的電容。 現(xiàn)在的導電聚合物電極材料一般分為三類。

其一,兩種電極都是 N 型摻雜。

其二,兩種電極都是 P 型摻雜。

三,兩種電極,一個是 N 型摻雜,一種是 P 型摻雜。

并且第三種是兩種摻雜類型不同的電極,對陰陽離子的吸附能力要強一些,所以第三種混合摻雜型會使得電容器儲存電能的能力大大增強。 雖然它的儲存電能的能力很強,并且溫度范圍寬,但是其造價成本很高,做成的品種和類型也遠不如活性炭材料做成的種類多

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