摘要：设计开发高性能超级电容器的电极材料是缓解当代能源危机的迫切需要。本研究工作采用简单的水热法并结合后续煅烧处理的方法制备了锰钴氧化物与碳纤维的复合材料。该方法制备的复合材料中的锰钴氧化物可以均匀地分散在碳纤维表面,从而增加了电极材料与电解质的界面接触,提高了电极材料的利用率。因此,锰钴氧化物材料上可发生完全的赝电容反应。而且,碳纤维的加入降低了材料的电阻,使得锰钴氧化物与碳纤维的复合材料具有良好的电容性能。在电流密度为2 A·g^-1时,电容可达854 F·g^-1。在此条件下,2000次循环后,电容仍可维持在72.3%。因此,碳纤维负载锰钴氧化物的复合材料可用于提高超级电容器的电化学性能,并为制备高性能超级电容器的电极材料提供了新的策略。

摘要：建立了基于功率变换器的有源式超级电容器．蓄电池混合储能系统的模型，并对控制环节进行了设计，提出了一种在脉动负载下蓄电池恒流输出的控制策略。对该模型进行了实验，并与无源式储能结构的性能进行了比较，结果表明，有源式混合储能系统配置灵活，能够大大提升系统的性能和优化蓄电池的工作过程，非常适合于负载动率脉动，尤其是瞬时功率很高。但平均功率较低的应用场合。最后，给出了确定有源式混合储能系统中超级电容器技术参数和容量配置的依据。

摘要：线状超级电容器因其轻量、柔性及可编织性的特点引起了广泛关注.如何延长超级电容器的使用寿命仍然是当前所面临的一个挑战.本文报道了一种新型的可拉伸和自愈的线状超级电容器.首先将两根由海胆状NiCo_2O_4纳米材料包裹的聚乙烯醇/氢氧化钾(PVA/KOH)水凝胶缠绕在一起,进而形成一个完整的超级电容器.值得注意的是,PVA水凝胶可以很容易地用一个比较小的拉力(12.51 kPa)实现300%的形变量.这一结果优于之前报道的以350 kPa的拉力拉伸到300%应变的聚氨酯.此外,该线状超级电容器表现出良好的电化学性能.在电流密度为0.053 mA cm^(-2)时面积比电容为3.88 mF cm^(-2),并且在1000次充放电后仍有88.23%的剩余面积比电容,显示了良好的循环稳定性.此外,在四次切断/自愈后电容保留量仍有82.19%.这项工作将会为下一代自愈和可穿戴设备提供一种新的设计方案.

摘要：聚苯胺理论比容量高、易合成,是一种理想的电极材料,但其循环寿命差,而石墨烯具有高的理论比表面积,将二者复合,充分利用两者之间的协同效应,能够使复合材料具有优异的电化学电容性能。本文回顾了近几年石墨烯-聚苯胺纳米复合材料在超级电容器中的最新研究结果及其制备方法,并对如何优化电极的结构与性能进行讨论,同时介绍了石墨烯-聚苯胺类电极材料在有机超级电容器中的应用进展,最后对石墨烯-聚苯胺复合材料的前景进行了展望。超级电容器用石墨烯-聚苯胺纳米复合材料的发展取决于其合理的微观结构设计,构建理想的三维多孔结构以避免聚苯胺的膨胀与收缩现象是研究的方向之一,此外,在改善石墨烯和聚苯胺间弱的界面相互作用的同时寻求石墨烯性能与功能化的平衡仍是难点,机械性能优异的聚苯胺纳米复合材料对于柔性全固态超级电容器的研究也会起到关键作用。

摘要：超级电容器作为一种新型储能装置,因充放电快、功率密度高和循环寿命长的优异性能而引起了广泛的关注。电解质作为影响超级电容器性能的关键因素之一,其离子类型与尺寸、电化学窗口及电导率等性质对器件的工作电压、能量密度及循环寿命有着重要影响。针对近年来的研究现状,本文概述了超级电容器的储能原理、性能评估的关键参数及电解质在超级电容器中的应用研究进展。介绍了电解质的分类,包括水系电解质、有机电解质、离子液电解质和氧化还原电解质在内的液态电解质,及包括固态聚合物电解质、无机固态电解质及凝胶聚合物电解质在内的固态/准固态电解质。评述各类电解质的最新研发进展,讨论了电解质性质对超级电容器性能的影响,并阐明了超级电容器电解质的设计和优化方法。最后,分析了制备高性能电解质所面临的困难,并就其未来的研究方向作出了展望。

摘要：设计同时具有大面积和高质量电容的电极对于超级电容器的实际应用非常重要.本文,我们将多孔NiCoP纳米围墙置于Ni泡沫(NF)上得到(NiCo-P/NF)电极,以该电极制备的超级电容器具有高的面积电容和质量电容.首先通过NaAc辅助(不含氟)工艺控制Ni^2+和Co^2+在NF上的沉积速率制备NiCoOH纳米围墙母体.可控磷化后,在NF上形成具有约8.6 mg cm^-2的高负载量的NiCo-P纳米围墙.该电极具有以下特点:有利于离子传输的丰富孔隙;易于容纳电解质的纳米围墙;易于传输电子的良好导电性.NiCo-P/NF表现出高比质量电容(在1 A g^-1时为1861 F g^-1,在10 A g^-1时为1070 F g^-1),并且具有大的面积电容(在5 mA cm^-2时为17.31 F cm^-2,在100 mA cm^-2时为10 F cm^-2).由NiCo-P/NF正极与商业活性炭负极组成的非对称超级电容器(ASC)在功率密度为750 W kg^-1时表现出44.9 Wh kg^-1的高能量密度.ASC可以轻松驱动风扇、电子表和LED灯,表明其具有实际应用的潜力.

摘要：采用原位溶剂热生长法设计合成了锌掺杂Co9S8纳米颗粒。各种表征技术和性能测试结果表明:锌掺杂Co9S8纳米颗粒的孔尺寸为18 nm,比表面积为23 m^2·g^-1;同时微量的锌掺杂显著增强了Co9S8的电催化析氢(HER)活性及电容器性能。在HER性能测试中,当电流密度为10 mA·cm^-2时电位为-361 mV,电流密度最高可达38.26 mA·cm^-2,且具有优异的循环稳定性。同时在电容器性能测试中具有较高的比电容,当电流密度为1 A·g^-1时,质量比电容和面积比电容分别为235.48 F·g^-1和812.4 mF·cm^-2。

摘要：为提高并网风电场输出的稳定性、降低风电场对电网的冲击,文中提出了基于统一控制策略的串并联型超级电容器储能系统(super capacitor energy storage system,SCESS)改善并网风电场输出稳定性的方法。研究了超级电容器的等效模型及其工作原理,设计了串并联型SCESS的统一控制策略,并以风电场阵风扰动和出口三相短路故障为例,在PSCAD/EMTDC软件中进行了仿真分析。仿真结果表明,采用该控制策略的超级电容器储能系统能够在大的风速扰动和三相短路故障下平滑风电场的功率输出,降低风电场对电网的冲击。

摘要：通过化学氧化聚合法制备出不同比例的聚吡咯(PPY)/硝酸活化碳气凝胶(HCA)复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)表征材料的成分和形貌,结果表明,通过硝酸活化及与聚吡咯的复合,并未破坏碳气凝胶的多孔形貌,硝酸活化碳气凝胶及聚吡咯/硝酸活化碳气凝胶都仍然保持着原碳气凝胶的三维纳米多孔结构。采用对照实验的方法,设计并合成五组不同配比的复合材料,聚吡咯与硝酸活化碳气凝胶的质量比例分别为3:1、2:1、1:1、1:2、1:3,通过循环伏安法,恒流充放电,交流阻抗及循环性测试等考察材料的电化学性能。结果证明,当聚吡咯与硝酸活化碳气凝胶比例为1:1时,复合材料显示出最优电化学性能:比电容高达336 F?g^(-1),是纯碳气凝胶(103 F?g^(-1))的三倍有余,除此还显示出卓越的导电性与循环稳定性,2000次循环后仍保持初始电容的91%,具备优良的超级电容器电极材料性能。因此聚吡咯/硝酸活化碳气凝胶复合纳米材料是超级电容器的理想电极材料。

摘要：针对超级电容器组瞬时大功率放电的特点,设计出了一套在轨实验系统,并完成了在轨验证和数据分析。结果表明,实验系统成功地完成了超级电容器组的在轨实验,超级电容器组各项参数稳定,状态良好。超级电容的成功在轨实验为后续产品化及其在武器装备上的应用奠定了基础。