项目简介
项目名称
金属/多孔炭复合材料改善双电层电容器储电性能的研究
项目批准号
50272070
学科分类
E020601
工程与材料科学部
_无机非金属材料
_碳素材料与超硬材料
_高性能碳素材料
资助类型
工程与材料科学
负责人
李开喜
依托单位
中国科学院山西煤炭化学研究所
批准年份
2002
起止时间
200301-200512
批准金额
20.00万元
摘要
本项目首先筛选出适宜作为电极的材料－超级活性炭，在其上负载不同种类和数量的过渡金属，得到了比电容为纯粹活性炭2倍的材料－铜/活性炭和锰/活性炭复合材料，其中前者的比电容显著高于后者，但其稳定性却小于后者。研究发现，铜/活性炭电极上的铜品种在充放电过程中部分溶解到电解液中，并在电场作用下，铜品种移动到负极，由此构成了目前流行的混合电容器。进一步研究表明，直接采用含铜离子的溶液作为电解液，在纯粹活性炭作电极的情况下，所得电容器的比电容高达600F/g以上，显著高于目前国内外报导的300F/g的结果。该性能的成功突破，为下一步制备更高性能的复合材料提供了方向，同时也打破了传统的水性电解液为单一的强酸或强碱的格局，在提高器件性能的同时，可降低制作成本并减轻腐蚀，具有显著的科学意义和应用前景。
另外，本项目也额外进行了离子液体作为电解液性能的研究，获得了比电容高达310F/g好结果；考虑到电极制作，又研究了活性炭微球作为电极的可能性，得到了比电容为188F/g的结果，为下一步将粉状的超级活性炭制作为球状的活性炭提供了指导与借鉴作用。
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