法拉第贗電容

法拉第贗電容，繼雙層電容器后，又發(fā)展了贗電容器。贗電容，也稱法拉第準(zhǔn)電容，是在電極表面或體相中的二維或準(zhǔn)二維空間上，電活性物質(zhì)進(jìn)行欠電位沉積，發(fā)生高度可逆的化學(xué)吸附，脫附或氧化，還原反應(yīng)，產(chǎn)生和電極充電電位有關(guān)的電容。

贗電容不僅在電極表面，而且可在整個(gè)電極內(nèi)部產(chǎn)生，因而可獲得比雙電層電容更高的電容量和能量密度。在相同電極面積的情況下，贗電容可以是雙電層電容量的10～100倍。

贗電容電極材料主要為一些金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物。對(duì)金屬氧化物電極電化學(xué)電容器所用電極材料的研究，主要是一些過(guò)渡金屬氧化物， 如a—MnO2‘nH20、a—V205·nH20、a—RuO2·nH20、IrO2、Ni0 、H3PM ol2040‘nH20、W 03、Pb02、Co304、SrRuO3等，另外還有發(fā)展金屬的氮化物y-M~N作電極材料。金屬氧化物基電容器研究最為成功的電極材料主要是氧化釕， 由于貴金屬的資源有限，價(jià)格過(guò)高將限制對(duì)它的使用，對(duì)于金屬氧化物電容器的研究主要在于降低材料的成本，尋找較廉價(jià)的材料。2100433B

第1章超級(jí)電容器概述

1.1 超級(jí)電容器的定義及特點(diǎn)

1.2超級(jí)電容器的發(fā)展

1.3超級(jí)電容器的分類

1.4超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)

1.4.1超級(jí)電容器的基本結(jié)構(gòu)單元

1.4.2超級(jí)電容器的組裝

1.4.3超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.5超級(jí)電容器的工作原理

1.5.1雙電層電容器的工作原理

1.5.2法拉第贗電容器的工作原理

1.6超級(jí)電容器的性能指標(biāo)及研究方法

1.6.1主要性能指標(biāo)

1.6.2主要研究方法

1.7超級(jí)電容器的應(yīng)用

1.7.1電子行業(yè)

1.7.2電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車

1.7.3太陽(yáng)能與風(fēng)力發(fā)電

1.7.4軍事領(lǐng)域

1.7.5工業(yè)領(lǐng)域

1.8超級(jí)電容器的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景

1.8.1國(guó)外研究進(jìn)展

1.8.2國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

1.8.3超級(jí)電容器的市場(chǎng)需求

1.9本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第2章超級(jí)電容器電極材料

2.1碳材料

2.1.1碳材料的特點(diǎn)

2.1.2碳材料的制備方法

2.1.3碳材料微觀結(jié)構(gòu)對(duì)電容性能的影響

2.2金屬氧化物材料

2.2.1 氧化釕

2.2.2氧化錳

2.2.3氧化鈷

2.2.4氧化鎳

2.3導(dǎo)電聚合物材料

2.3.1 聚苯胺類

2.3.2聚吡咯類

2.3.3聚噻吩類

2.4復(fù)合電極材料

2.4.1碳/金屬氧化物復(fù)合電極材料

2.4.2金屬氧化物/金屬氧化物復(fù)合材料

2.4.3碳/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料

2.4.4金屬氧化物/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料

2.5本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第3章活性炭

3.1活性炭概述

3.1.1活性炭的特點(diǎn)

3.1.2活性炭的結(jié)構(gòu)

3.1.3活性炭的制備原料

3.1.4活性炭的活化方法

3.1.5活性炭的應(yīng)用

3.2活性炭在超級(jí)電容器中的應(yīng)用

3.2.1椰殼基活性炭

3.2.2果殼基活性炭

3.2.3淀粉活性炭

3.2.4秸稈基活性炭材料

3.2.5竹炭基活性炭

3.2.6木炭基活性炭

3.2.7煤基活性炭

3.2.8石油基活性炭

……

第4章活性碳纖維

第5章碳?xì)饽z

第6章碳納米管

第7章介孔碳

第8章石墨

第9章石墨烯

第10章碳化物骨架碳

第11章納米門炭

粒徑小，比表面積大，顏色白，純度高，電化學(xué)性能明顯提高?？梢杂玫解佀徜囯姵夭牧虾外捤徜囯姵夭牧现?。

1：在-0．05～0．35V(vs SCE)的電位范圍內(nèi)表現(xiàn)出典型的法拉第贗電容行為。

所謂贗電容是繼雙電層電容器后，發(fā)展了得贗電容器。贗電容也稱法拉第準(zhǔn)電容，對(duì)于法拉第準(zhǔn)電容, 其儲(chǔ)存電荷的過(guò)程不僅包括雙電層上的存儲(chǔ), 而且包括電解液中離子在電極活性物質(zhì)中由于氧化還原反應(yīng)而將電荷儲(chǔ)存于電極中。電解液中的離子, 一般為H或OH- 在外加電場(chǎng)的作用下由溶液中擴(kuò)散到電極/溶液界面，而后通過(guò)界面的電化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)入到電極表面活性氧化物的體相中；由于電極材料采用的是具有較大比表面積的氧化物，這樣就會(huì)有相當(dāng)多的這樣的電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，大量的電荷就被存儲(chǔ)在電極中。放電時(shí)這些進(jìn)入氧化物中的離子又會(huì)重新返回到電解液中，同時(shí)所存儲(chǔ)的電荷通過(guò)外電路而釋放出來(lái)，這就是法拉第準(zhǔn)電容的充放電機(jī)理。說(shuō)明白點(diǎn)，贗電容就是無(wú)數(shù)個(gè)小的雙電層電容。

2：在相同的電流密度（毫安/平方厘米）下，增加比容量（法/克）。

3：降低自放電率，具有良好的循環(huán)壽命。成分：納米二氧化鈦（XZ-TI01）外觀 ：白色粉末狀； PH 值： 6-8 ；粒徑： 10 納米；比表面積： 60-70 m2/g ；純度：99.9%，干燥失重105℃、2h ≤ 0.05（%）；灼燒失重 ≤0.1（%）；鐵ppm ≤3 合格鉛（Pb） ppm ≤10 合格。包裝 ： 10公斤/紙桶內(nèi)襯塑料薄膜袋