高比能量电化学超级电容研究

高能量电化学超级电容是目前世界关注课题，因其双电层电荷储能原理，具有功率大、循环次数多、寿命长等优于电池的特性，在电动汽车，混合动力车，电子装置，备用电源等许多领域有实际应用，研究意义重大。本项目将研究制备高比能量电化学超级电容，目标是做到40-50 Wh/kg比能量的电极材料，或18-20 Wh/kg比能量的单体超级电容，争取达到铅酸电池比能量的一半。主要从两个角度出发，一是采用纳米碳管材料，直接纵向生长在电极集流体上，获得高容量（150-200 F/g），宽电压范围（3.7V）的超级电容。二是制备特殊碳材料，使用比表面为几百平米每克的介于石墨和活性碳之间的层状碳材料，进一步进行电化学活化，最终测定超级电容电化学性能。寻找打开碳晶格间隙的电化学活化条件，并进一步探讨电解质嵌入碳晶格的反应机理。用电化学和表面分析方法表征和测量电极材料以及超级电容整体特性。