技术简介:
成果介绍:超级电容器是一种新型储能器件,属于标准的全系列低碳经济核心产品,其最大的优点是具有优良的脉冲充放电性能和快速充放电性能。它的功率密度远高于锂电池,同时具有循环寿命长、工作温度范围宽、安全、无污染等特性,已成为本世纪最具发展前景的绿色电源。然而,相比于锂离子电池等,超级电容器的能量密度较低,有待于行一步提高。另外,市售超级电容器的最低可耐受温度只能达到-40℃,并且能量密度随使用温度的降低而骤然衰减,这就严重制约了超级电容器在特殊领域里的应用前景。因此,本项目针对超级电容器能量密度低和低温性能差的问题,提出了“高比容量多孔纳米炭”和“离子液体+多组分有机溶剂”电解液体系的最佳组配方案,解决了电极材料制备、电解液组配和电容器器件组装工艺控制问题;最终获得了能量密度大、功率密度高、可耐超低温、且循环寿命长的超级电容器体系的关键技术。研究发现,该系列电容器最低可耐-90℃的超低温,且随着测试温度的降低,电容器的电压窗口逐渐增大,能量密度逐渐升高,-50℃时的能量密度最高。目前该项目处于样品小批量制备阶段,并准备作为新能源汽车制动能量回收系统中储能装置的进行应用示范。图1 相关图片图2 相关图片技术指标:①常温用超级电容器样件:单体电压窗口≥3.5 V;能量密度≥20 Wh/kg;功率密度≥10 kW/kg;循环寿命大于10万次;②低温(-50℃)用超级电容器样件:单体电压窗口≥3.5 V;能量密度≥15 Wh/kg;功率密度≥7 kW/kg;循环寿命大于2万次。