Электрод суперконденсатора на водной основе с общим положительным и отрицательным полюсами и способ его изготовления

Аннотация: в этой статье были изучены материал, формула, процесс дозирования и процесс покрытия суперконденсатора на водной основе с положительным и отрицательным общими полюсами, и был подготовлен электрод с хорошими характеристиками. Содержание твердого вещества и вязкость отрицательной суспензии может достигать 23% и 18 Па · с при хорошей однородности. Посредством контроля процесса нанесения покрытия сделайте готовый электрод иметь хорошие адгезионные свойства, а поверхностное сопротивление было ниже, положительное поверхностное сопротивление составляет около 1100 Ом, отрицательное поверхностное сопротивление составляет около 132 Ом; После сборки электрода рабочее напряжение суперконденсатора на водной основе с положительным и отрицательным общими полюсами может достигать 1,6 В, что в два раза превышает рабочее напряжение традиционного суперконденсатора на водной основе и значительно улучшает плотность энергии суперконденсатора.

Ключевые слова: технология суперконденсаторов на водной основе с общим положительным и отрицательным электродами.

Один, предисловие

Суперконденсаторы также известны как электрохимические конденсаторы [1-3], которые имеют большое значение для запуска, ускорения и движения в гору электромобилей. Чрезвычайно низкая удельная энергия традиционных суперконденсаторов делает невозможным их использование в качестве источника энергии только для электромобилей. Следовательно, удельная мощность и удельная энергия суперконденсаторов могут быть улучшены [4], что дает им значительные преимущества в качестве вспомогательной энергии [5]. Это в автомобиле, когда для запуска и быстрого подъема обеспечивается высокий ток и высокая мощность, при нормальном движении от основного источника питания быстрая зарядка, когда генератор с быстрым накоплением тормоза выдает большой ток, это может уменьшить ограничения на большой ток зарядки аккумуляторной батареи электрического автомобиль и значительно продлить срок службы батареи, улучшить электромобиль практично, для запуска электромобиля на топливных элементах. В процессе зарядки и разрядки суперконденсаторы не подвергаются химической реакции, высокоскоростному вращению или другому механическому движению, не загрязняют окружающую среду [6] и не имеют шума. Они просты по конструкции, легки по весу и малы по объему, что делает их идеальными аккумуляторами энергии.

В данной работе исследуется электрод суперконденсатора на водной основе с положительным и отрицательным общими полюсами. Этот электрод используется для сборки суперконденсатора [7-8], который имеет самое большое преимущество в виде небольшого внутреннего сопротивления и высокого напряжения. Его единичное рабочее напряжение может достигать 1,6 В, что в один раз превышает напряжение традиционного суперконденсатора на водной основе.

Во-вторых, экспериментальный

Сделанный нами суперконденсатор на водной основе с положительным и отрицательным общими полюсами состоит из четырех элементов: электрода, полипропиленовой пленки [9], электролита и оболочки. Электроды отделены друг от друга мембраной с ионами, блокирующими электроны для последовательного ламинирования, которая собирается в металлическую оболочку, в которую вводится электролит и герметизируется.

(1) метод изготовления электродов

1. Соотношение материалов положительного и отрицательного электрода и процесс приготовления суспензии.

Добавление связующего (ПТФЭ) в вакуумный смесительный резервуар с дистиллированной водой, перемешивание в течение 0,5 ч для получения однородного диспергированного ПТФЭ, добавление проводящего агента SP (высокотемпературный, Швейцария) и суспензии УНТ (Beijing day nai technology co., LTD., Китай) от 2 часов до перемешайте полностью диспергированное, добавьте литий марганцевую кислоту (hunan shanshan technology co., LTD., Китай) перемешайте 3 часа с образованием однородной анодной пасты, вставьте конечную вязкость 5 ~ 6,5 Па · с, содержание твердого вещества составляет около 55%, материал для соединения процент качества для LMO: PTFE: SP: CNT = 92: 3: 2: 3. Добавление КМЦ (модель А30000, Америка) в вакуумный смесительный резервуар с дистиллированной водой, перемешивание в течение 2 часов до полного растворения КМЦ, добавление проводящего агента SP (высокотремный, Швейцария) и суспензии CNT (Beijing day nai technology co., LTD., Китай) перемешивают 2 часа до полного диспергирования, затем добавляют активированный уголь AC (удельная поверхность 2000 + 100 м2 / г, Shanghai of carbon material co., LTD.). 4 часа перемешивают до полного диспергирования, добавляют SBR (50% водный раствор, shenzhen kuyt material co., LTD.) раствор для перемешивания в течение 1 часа с образованием однородной анодной пасты. Конечная вязкость суспензии составляла 16 ~ 18 Па · с, содержание твердого вещества составляло около 25%, а массовый процент материала составлял AC: CMC: SP. : CNT: SBR = 90,5: 2: 2: 3: 2,5.

2. Процесс изготовления положительного и отрицательного общего электрода.

Суспензия положительного и отрицательного электрода наносится на машину для нанесения покрытий на специальные верхний и нижний слои изолированной печи для выпечки. В соответствии с технологическими требованиями, касающимися поверхностной плотности положительного электрода (150 10) г / м2 и поверхностной плотности отрицательного электрода (268 5) г / м2, суспензия положительного и отрицательного электродов покрывается одним и тем же набором жидкости для образования положительного / отрицательного электрода. общий электрод.

(2) способ сборки суперконденсаторов на водной основе с положительным и отрицательным общими полюсами.

Затем отрежьте катушку подходящего электрода до размера, соответствующего требованиям процесса. Сердечник суперконденсатора образован наложением 10 единиц в последовательном режиме «сбор жидкости - положительный электрод - диафрагма - отрицательный электрод - собирающая жидкость - положительный электрод - диафрагма», как показано на рисунке 1. Сердечник суперконденсатора помещается в оболочку, и добавляется приготовленный электролит (сульфат лития). Корпус залит смолой, а герметичный конденсатор отжат под прессом 50Т. Наконец, конденсатор активируется на прецизионном испытательном оборудовании, чтобы сформировать суперконденсатор на водной основе с общим положительным и отрицательным полюсами, как показано на рисунке 2.

(3) тестирование суперконденсаторов на водной основе с положительным и отрицательным общими полюсами.

После того, как собранный суперконденсатор на водной основе с положительным и отрицательным общими полюсами заряжен и активирован, он имеет характеристики суперконденсатора. Быстрая адсорбция и удаление связей реализуют функции быстрой зарядки и большой разрядки источника питания.

Ток 1А использовался для зарядки и разрядки суперконденсатора, были получены его рабочее напряжение и плотность энергии.

III. результаты и обсуждение

(1) анализ положительного и отрицательного общего электрода

1. Хорошая однородность негативной пасты.

Однородность суспензии напрямую влияет на эффект покрытия. Активированный уголь имеет относительно большую удельную поверхность, что приводит к относительно низкому содержанию твердых веществ, составляющему всего около 20%, и относительно высокой вязкости около 20 Па · с при приготовлении суспензии. Суспензия отрицательного электрода на выходе имеет хорошую текучесть, с содержанием твердого вещества 23% и вязкостью 18 Па · с. В процессе нанесения покрытия на суспензию не будут влиять внешние факторы окружающей среды, такие как агломерация, агломерация, заглушка и т. Д.

2. Положительный и отрицательный общий полярный электрод на водной основе имеет хорошие характеристики сцепления.

Традиционный электрод на водной основе имеет явление растрескивания в процессе нанесения покрытия и в серьезных случаях выпадения шлака. Однако электрод на водной основе с положительным и отрицательным общими полюсами, полученный с помощью процесса, описанного в этой бумаге, имеет хорошие характеристики адгезии, что значительно снижает контактное сопротивление между суспензией и коллектором, тем самым улучшая его поляризационные характеристики.

3. Низкое поверхностное сопротивление электрода.

Поверхностное сопротивление положительного и отрицательного обычных полярных электродов на водной основе невелико благодаря строгому контролю при выборе материала, процессе дозирования, процессе нанесения покрытия и т. Д. С помощью мультиметра было измерено поверхностное сопротивление и сопротивление поверхности традиционного электрода на водной основе, и результаты измерений показывают, что положительное и отрицательное сопротивление электрода на водной основе чрезвычайно положительное поверхностное сопротивление электрода составляет около 1100 Ом, поверхностное сопротивление катода составляет около 132 Ом, традиционный анод сопротивление поверхности электрода составляет около 3140 Ом, сопротивление поверхности катода около 542 Ом.

(ii) анализ тестовых характеристик суперконденсаторов

ИНЖИР. 4 представлена тестовая кривая электрических характеристик суперконденсаторов, обработанных электродами на водной основе с положительным и отрицательным общими полюсами, изготовленными нами. На рисунке показано, что суперконденсатор имеет высокое напряжение, и единичное напряжение может достигать более 1,6 В (максимальное напряжение может достигать 1,8 В), а расчетная плотность энергии может достигать 20 Вт · ч / кг (плотность энергии E = 1 / 2cu2). По сравнению с традиционным суперконденсатором на водной основе с напряжением 0,8 В, его напряжение увеличивается вдвое. Четыре, заключение

В данной работе изучается метод изготовления электрода суперконденсатора на водной основе с положительным и отрицательным общими полюсами, и электрод, полученный этим методом, имеет хорошие характеристики. Результаты испытаний показали, что содержание твердого вещества и вязкость отрицательной суспензии могут достигать 23% и 18000 МПа с при хорошей однородности. Плюс или минус общие чрезвычайно хорошие характеристики соединения электрода и оптимизированное поверхностное сопротивление, положительное поверхностное сопротивление составляет около 1100 Ом, отрицательное поверхностное сопротивление составляет около 132 Ом; Единичное рабочее напряжение может достигать более 1,6 В, что является однократным по сравнению с традиционным суперконденсатором на водной основе (0,8 В), а плотность энергии может быть значительно улучшена до 20 Вт · ч / кг.

Страница содержит содержимое машинного перевода.