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基于过渡金属基化合物的高能量密度超级电容器研发
超级电容器是一种新型绿色储能器件,拥有比功率大、充放电效率高, 寿命长等优点,在低碳经济时代展现出巨大应用前景,已经被广泛应用于电 子产品、电动汽车、混合电动汽车、无线通讯设施、信号监控、太阳能及风 力发电等领域。开发具有高能量、高循环性和低成本的超级电容器是该领域 未来重要研究之一。电极材料作为超级电容器的核心组成部分,对其储能 性能有着至关重要的影响,而具有高理论容量、低价格的过渡金属基化合物 (Fe、Co、Ni)是实现高容量、低成本超级电容器首选的电极材料。以过渡金 属基化合物为主要研究对象,对其组分及结构进行了调控,通过储能性能测 试及储能机理分析,为开发高性能、低成本的活性电极材料提供实验依据。 这一研究的开展,给组装超高能量密度的超级电容器并使其从实验室走向我们 的日常生活带来了新的前景。1. 先进性及产业化前景:提高性能、降低成本一直以来都是超级电容器发展的 主旋律,其中能量密度低是超级电容器发展面临的主要问题,因此开发出具 有高能量、成本低的超级电容器迫在眉睫。就提高性能而言,超级电容器的 电极改进是重点,主要途径是通过提高电压窗口和提高电极材料的比电容。目前针对超级电容器电极材料的研究主要集中在:(1)改进现有的电极材料;(2)开发新型电极材料;(3)改进生产工艺,实现低成本化。目前在全球范 围内达到工业化生产水平的超级电容器基本都是以双电层为储能机制的活性 碳基超级电容器,而以贋电容为储能机制的超级电容器尚处于实验室开发阶 段,因此超级电容器还有很大的发展空间。2. 对所在行业和关联产业发展和转型升级的影响:根据超级电容器的容量大小 和功率密度,可以将其用作后备电源、替换电源和主电源。当主电源发生故障 而不能正常使用时,超级电容器便起到后备补充作用,它具有寿命长、充放电快 和环境适应性强等优点。当用作替换电源时,主要应用于对环境变化有特殊要 求的场合,例如白天太阳能提供电源并对超级电容器充电,晩上则由超级电 容器提供电源。作为主电源时,主要利用超级电容的大功率密度,一般是一tin个或几个超级电容器通过一定的方式连接起来持续释放几毫秒至几秒的大电 流,放电之后,再由低功率的电源对其充电。3.   市场分析:根据IDTechEX数据统计,2014年超级电容器全球市场规模为11 亿美元,预计到2018年,超级电容器全球市场规模将达到32亿美元,年复合 增长率为31%,并预测将会以此速度预计到2018年,超级电容器全球市场规模 将达到32亿美元,年复合增长率为31%,并预测将会以此速度继续增长。我国 将“超级电容器关键材料的研究和制备技术"列入到《国家中长期科学和技 术发展纲要(2006-2020年)》,作为能源领域中的前沿技术之一。有数据显示, 2015年国内超电市场规模已经超过了 70亿元,因此,在这样的一个大背景下, 研究新材料以开发具有超高能量密度的超级电容器具有非常大的市场前景。
重庆大学 2021-04-11
一种超高速率充放电超级电容器薄膜电极的制备
高校科技成果尽在科转云
电子科技大学 2021-04-10
一种具有图案化微结构阵列的电容式触觉传感器
本实用新型公开了一种具有图案化微结构阵列的电容式触觉传感器。由从上至下依次的指纹状表面微凸起、上层电容电极基底、上层电容电极、二维正弦微凸起介电层、下层电容电极和下层电容电极基底层叠而成,指纹状表面微凸起用于接收外部力刺激,上、下层电容电极基底作为结构支撑,上、下层电容电极上的电极极片串联方向呈正交布置,并与二维正弦微凸起介电层三者共同构成传感器的电容主体。本实用新型能用于解决传感器对于多维力的高灵敏度实时检测问题,可在对灵敏度要求高的人工假肢、手术机械手等领域应用。
浙江大学 2021-04-13
一种电化学电容器用中孔炭材料的制备方法
简介:本发明提供一种电化学电容器用中孔炭材料的制备方法,属于炭材料与微波化学技术领域。该方法以花生壳为碳源,氯化锌或磷酸为活化剂,通过微波辅助加热活化花生壳一步制备中孔炭材料,所制得的中孔炭材料比表面积介于1307-1552m2/g之间,总孔容介于0.67-1.83cm3/g之间,平均孔径介于2.06-5.02nm之间,非微孔孔容占总孔容的比例介于62.7-99.2%之间,产率介于32.3-44.9%之间。本发明中碳源是可再生的农业废弃物,具有廉价、易得的特点,微波加热具有均匀、快速、节能的优点,所制得的中孔炭作为电化学电容器电极材料,具有良好的稳定性和优异的综合性能。
安徽工业大学 2021-04-13
一种电容缓冲式混合高压直流断路器及其控制方法
本发明公开了一种电容缓冲式混合高压直流断路器及其控制方 法,该断路器包括机械开关单元、电流转换单元、电容缓冲单元和机 械开关供能单元。机械开关单元由至少一个机械开关子单元串联构成, 机械开关子单元由机械开关、均压模块和吸能限压模块并联构成;电 流转换单元由电力电子开关模块和限压模块并联构成,电力电子开关 模块包括至少一个电力电子器件;电容缓冲单元由电容器组构成,为 故障电流提供换流缓冲支路;机械开关供能单元为机械开关提供电能, 保证其动作的快速性和协同性。本发明提供的电容缓冲式混合高压直 流断路器及
华中科技大学 2021-04-14
重复频率脉冲下的金属化膜电容器的寿命测试方法
本发明公开了一种重复频率脉冲下的金属化膜电容器的寿命测 试系统及方法。该系统包括充电电源和脉冲放电回路;其中,充电电 源包括充电模块、防反模块和检测控制模块;充电模块中,三相交流 电通过前级三相不控整流电路输出直流电压,并经过全桥逆变电路逆 变为交流电压,然后通过高频变压器升压,再经过单相全桥整流电路 将交流电压整流为直流电压输出。通过在充电模块中引入高频变压器, 使得金属化膜脉冲电容器的充放电能获得较高的重复频率(0.1~ 100Hz),从而有利于研究 ms 级脉冲放电领域的金属化膜脉冲电容器的
华中科技大学 2021-04-14
一种双膜电容式压力传感器及制作方法
本发明涉及压力传感器技术领域,特指一种双膜电容式压力传感器及制作方法,包括玻璃衬底,玻璃衬底中心位置上设有浅槽,浅槽中心位置设有浅槽通孔,浅槽通孔从浅槽底面延至玻璃衬底底面,浅槽上设有可测量低压差的电容C1与可测量高压差的电容C2,可测量低压差的电容C1包括底电极板与薄压力敏感膜,可测量高压差的电容C2包括厚压力敏感膜与顶电极板,浅槽通孔(71)与可测量低压差的电容C1对应设置,可测量低压差的电容C1与可测量高压差的电容C2对应设置。本发明采用变间距原理实现压力到电容的转换,可测量低压差的电容C1与可测量高压差的电容C2分别实现了微压段和高压段的高精度测量,不仅提高了压力测量精度,也提升了传感器的测量范围。
东南大学 2021-04-11
用于防治蓝莓毛色二胞枝枯病的解淀粉芽孢杆菌、菌剂及其制备方法
本发明涉及一株解淀粉芽孢杆菌Bacillus?amyloliquefaciensHMQAU140045,2015年12月1日保藏于中国科学院微生物所内中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号:CGMCC?No.11768。本发明为蓝莓毛色二胞枝枯病提供了一个高效的微生物,开辟了一个新的途径;本发明解淀粉芽孢杆菌菌株HMQAU140045对蓝莓毛
青岛农业大学 2021-01-12
一种全尺度多功能危险可燃固体废弃物连续热解焚烧处置装置
本成果是一种全尺度多功能危险可燃固体废弃物连续热解焚烧处置装置&研究平台,主要工艺设备按照功能包括上料、热解燃烧、余热利用、烟气净化、烟气排放、电器控制监控系统和附件等七部分,其中,上料部分包括自动翻斗上料机、导轨、卷扬机、料斗及双闸门进料装置,热解燃烧部分包括热解炉、热解气烟道、空气预热器、燃烧器、压缩空气系统、二次燃烧室(燃烧炉)、高压补氧送风机、出渣装置,余热利用部分包括G-L空气换热器,烟气净化部分包括陶瓷过滤器、急冷吸收塔、布袋除尘器、活性炭纤维吸附装置、除雾装置,烟气排放部分包括
南京工业大学 2021-04-14
一种耦合热溶萃取和热解制备高品质生物油和气体的方法
本发明公开了一种耦合热溶萃取和热解制备高品质生物油和气体的方法,首先采用热溶萃取法对生物质进行脱氧提质萃取,得到无水无灰、高碳含量、低氧含量和含有大量芳香碳结构的低分子量萃取物;然后将所述的低分子量萃取物进行热解,收集气体产物、液体产物(生物油)和固体产物(焦)。本发明通过耦合热溶萃取和热解技术所得到的生物油碳含量高、氧含量低、热值高,并且生物油腐蚀性低、高附加值的芳香烃类化合物含量高,可以大大减少生物油的后处理工艺。另外,所得到的气体产物的热值增大。本发明工艺简单,无需催化剂和氢气,生产成本低,产物附加值高,具有较高的经济效益、环境效益和广阔的应用前景。
华中科技大学 2021-04-13
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