超级电容器根据其规模可以分为小型超级电容器、中型超级电容器和大型超级电容器。不用的规模对应不同的用途。
小型超级电容器:它的用途是小电流情况下的长时间放电,可以用在电动产品和小功率电子中作为备用能源,方便减轻质量和降低成本。也可以在带时钟效应的产品上进行数据存储,如家用电器、MP3、录音机等。
中型超级电容器:它的用途是大电流的短时放电,维持电压的稳定,调节负荷,可以作为后备电源用在有记忆存储功能的电子产品中,适用于通讯领域和带CPU的智能家电、仪表仪器中。
大型超级电容器:它的用途是作为储能使用,在太阳能储能方面可以提升太阳能光伏发电系统中并网发电的可行性。在军事领域可以作为激光武器的能源,也可以在战术性武器里作为核心部分。在电动自行车和混合电动汽车方面作为动力源,莫斯科的电容公交车充电一次可以行驶20公里,速度达到25公里/小时,日本的电容自行车,充电15s,可以行驶20公里,非常快捷方便。在UPS方面有很大的贡献,能使UPS实现免维护。
1。2。7 国内外超级电容器的研究
1。3 金属有机骨架和纳米氧化物
1。3。1 金属有机骨架的介绍文献综述
金属有机骨架(俗称MOFs材料)在现阶段而言是研究超级电容器的一个热门话题。它在空间上是立体网状的骨架结构,既然能拼接成型,其结构必定包含基体,过渡金属元素和有机配体两个模块就是MOFs的基体。结构在一定程度上影响着性能。金属有机骨架的高比表面积和多孔结构使得其在储能方面具有得天独厚的优势。此外,在一定的条件下,金属有机骨架可以转化为金属氧化物,这个特性大大增强了研究人员研究的热情。而且,由于其本身的组成非常均匀,所以由它而得到的金属氧化物也会非常均匀,这在性能上有很大提升。在超级电容器领域,这个材料有研究价值。
1。3。2 基于金属有机骨架的纳米金属氧化物的制备
基于金属有机骨架的纳米金属氧化物的制备有两种方法,一种是基于自身的处理,另外一种是引入外来元素。基于自身的处理是金属有机框架本来就含有不同的金属元素,通过加热的条件可以将其转换为复合的金属氧化物。引入外来元素就是利用金属有机骨架具有多孔结构的特性,在其孔洞内引入一种或多种金属元素。
1。3。3 纳米金属氧化物在超级电容器的研究
纳米金属氧化物因为其卓越特性,是制备超级电容器理想的电极材料。这里介绍一下纳米金属氧化物在超级电容器方面取得的成就。D。W。Wang等[2]制备的多孔镍氧化物比电容能达到38F/g。张密林等[3]制备的针状氧化镍比电容能达到130F/g。罗旭芳等[4]制备的多孔γ-MnO2比电容达到109。76 F/g。S。G。Kandalkar等[5]制备的多孔尖晶石结构的Co3O4比电容达到165F/g。Y。G。Wang等[6]制备的层状钴铝双氢氧化物比电容能达到360F/g。张伟等[7]制备的弱结晶性α-MnO2比电容达到416F/g。R。N。Reddy等[8]制备的干凝胶MnO2比电容达到130F/g。C。K。Lin等[9]制备了Mn2O3和Mn3O4的混合体,它的比电容达到了230。5F/g。李胜等[10]制备的NiO比电容高达481。15F/g。V。Subramanian等[11]制备的纳米结构的MnO2比电容达到了168F/g。Y。Z。Zheng等[12]制备的层状NiO比电容达到137。7F/g。S。C。Wang等[13]制得的Fe掺杂Mn的氧化物,比电容达到232F/g。J。M。Luo等[14]制备的Mn-Co-Ni氧化物,它的比电容高达1260F/g。由此看来,纳米金属氧化物还可以通过改变条件研究来提升它们的电化学性能。来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-