針對目前碳基超級電容器器件能量密度低的問(wèn)題，本課題組通過(guò)構筑多組元氫氧化物//碳基混合超級電容器，通過(guò)優(yōu)化集流體、調節電極材料組元成分、改進(jìn)電解液等多種手段，在兼顧了功率密度的同時(shí)，有效拓展了器件的能量密度。
創(chuàng )新要點(diǎn)：
本課題組使用三維納米銅作為氫氧化物的集流體，有效提高了電極材料的導電性和比容量。該種三維納米樹(shù)枝晶銅集流體通過(guò)恒電壓電沉積制備，可以實(shí)現成卷的大規模應用。
本課題組詳細探究了不同組元摻雜對電極材料性能的影響，探究出最佳組元成分及比例，得到高性能電極材料，其比容量在 1A g-1 的電流密度下達到了 1008C g-1。另外，本課題組通過(guò)在常規碳基電容器電解液中添加離子液體，有效拓寬了三維多組元氫氧化物//碳基混合超級電容器的電壓窗口，較好的拓展了器件的能量密度
應用前景：
隨著(zhù)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，碳基超級電容器在功率密度方面的巨大優(yōu)勢，使其受到國內外產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界高度重視。然而，碳基超級電容器能量密度仍是瓶頸問(wèn)題，構筑混合電容器能夠有效提高能量密度的同時(shí)兼顧功率密度。相比于國外，國內在前期研發(fā)方面相對突出。在本項目之前，本課題組的硫化物復合碳電極材料應用于企業(yè) A1，A2 等系列型號產(chǎn)品，增強了企業(yè)的技術(shù)能力，新增銷(xiāo)售額近百萬(wàn)元。本項目的實(shí)施，可以?xún)?yōu)先占領(lǐng)該領(lǐng)域的制高點(diǎn)，在國內外勢必產(chǎn)生很大的競爭優(yōu)勢。與此同時(shí)，高能量密度混合超級電容器器件的研制成功可以推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的革新，其產(chǎn)業(yè)化前景將非常廣闊，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟效益。
