并現(xiàn)出良好的功率特性。阻抗測(cè)試明球磨處理可以較明顯地降低碳納米管材料的電阻。采用多種研宄方法對(duì)基于該種材料的超電容器的電化學(xué)特性進(jìn)行了詳細(xì)研宄，并米用丁18，1！01模型對(duì)電極的多孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模擬。還介紹了兩種超電容器組裝工藝并根據(jù)該工藝制備了1型和1型碳納米管超電容器，兩種超電容器都采用單體內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)且工作電壓都達(dá)到了10，測(cè)試明采用不銹鋼導(dǎo)電體的型碳納米管超電容器比采用導(dǎo)電橡膠導(dǎo)電體的1型電容器更適合高功率放電，而后者比較適合制成小型電容器作為電子設(shè)備的備用電源使用。

　　電化學(xué)雙層電容器，必17付，31心，1是指采用活性碳等高比面積碳材料作電極，容量為傳統(tǒng)電容器的20，200倍的新型電容器15.從儲(chǔ)存電能的機(jī)理來(lái)講，電化學(xué)雙層電容器的儲(chǔ)能機(jī)理是基于碳電極電解液界面上電荷分離所產(chǎn)生研宄方向?yàn)槌?jí)電容器。

　　3.，63簡(jiǎn)稱為1作為巾新型的納米材料，由于其獨(dú)特的中空結(jié)構(gòu)和納米尺寸，其巨大的比面積和良好的導(dǎo)電性，被認(rèn)為是超級(jí)電容器的理想候選材料。由于基于碳納米管以，用碳納米管制備的超級(jí)電容器具有優(yōu)于般活性炭的比面利用率和功率特性69.本文通過(guò)催化裂解法制備碳納米管材料并采用超聲震蕩的方法制備成板式電極，研宄了該類電極的電化學(xué)特性工作電壓在以上的超級(jí)電容器比工作電壓比較高僅有1的電容器單體在多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用具有更大的實(shí)用意義，本文介紹了兩種實(shí)現(xiàn)多個(gè)電容器單體有效串聯(lián)米管超級(jí)電容器電源拈木王曉峰等碳納米管超電容器組裝工藝的初步探討1實(shí)驗(yàn)1.1實(shí)驗(yàn)儀器1.2碳納米管電極材料及其超電容器板式電極的制備。

　　催化裂解法制備碳納米管的原理是在催化劑條件下，5，1000，聞溫時(shí)裂解院烴類化合物，生長(zhǎng)出納米碳管。實(shí)驗(yàn)用的催化劑為，32，人12，3粉末，采用16為碳源氣體，在1上制備。瓷舟放入定量先使用高純1排空石英管內(nèi)的空氣，升溫至500時(shí)，關(guān)閉比并通入1催化裂解法制備碳納米管裝置意2，此時(shí)12還原催化劑，獲得高活性催化劑隊(duì)單質(zhì)，繼續(xù)升溫至700.0，碳源氣體在高溫和催化劑作用下裂解，在催化劑面生長(zhǎng)獲得碳納米管。得到的碳納米管使用20的3浸泡24，用蒸餾水清洗后干燥，并進(jìn)行6，1；的球磨處理，用于超級(jí)電容器電極的制備。

　　米用面積為冗⑴，如胃的發(fā)泡鎳作為超級(jí)電容器電極的骨架結(jié)構(gòu)。該發(fā)泡鎳的側(cè)焊有=1度為21.，1面積相同成碳納米管漿料，隨后放入乳化機(jī)進(jìn)行剪切攪拌使其混合均勻。將上述發(fā)泡鎳骨架浸漬在該碳納米管漿料中并放置在后將充滿了碳管漿鈄的發(fā)泡鎳，出引烘至半干狀態(tài)。刮掉而層碳納米管浮層備用。將適量聚氟乙烯液放置在乙醇中充分?jǐn)嚢杵迫?，制備成均勻透明的黏合劑乳液，將上述制備好與碳納米管電極浸漬結(jié)合，采用乙醇將電極面附著的層聚4氟乳液洗掉并將電極烘干。采用汕壓機(jī)將制各好的電極壓制成厚度為的電極備⑴。

　　采用濃度為6的，溶液作為電解質(zhì)，采用尤紡布作為隔脫材料。將電極和隔脫分別放出電液中浸泡，浸泡12后用離心機(jī)甩掉多余電解液。然后真空脫氣20以確保電極和電解液中溶解的氧氣被排除掉。

　　13，高電壓小型超級(jí)電容器的組裝13.型超級(jí)電容器的組裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)2，對(duì)電極和隔膜通過(guò)特殊工藝封裝在橡膠柔性外殼中。具體工藝是電極兩端為高導(dǎo)電性橡膠膜，兩極周用丁腈橡膠絕緣，比較后采用黏合劑粘合封裝形成1電容器單體，型單體按照如構(gòu)串聯(lián)后利用絕緣橡膠1腺3心。1.1山；6.辛呂塑復(fù)合包裝外殼人4山5鋁塑復(fù)合包裝材料組裝成為，型超級(jí)電容器。將若干個(gè)該型電容器經(jīng)過(guò)井聯(lián)組合井采用特殊模具壓入不銹鋼外殼中，焊接引流極及殼體組裝成1型超級(jí)電容器。

　　電界器尺寸1.引流極，燈，他疋；5.環(huán)氧樹(shù)脂灌封材料私，電容器的組裝工作電壓同樣為的型超級(jí)電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如閣4小該型電容器采用內(nèi)部串聯(lián)方式，具體方法為對(duì)電極和隔膜組成個(gè)單體，將10個(gè)單體之間直接通過(guò)不銹鋼板導(dǎo)電體依次串聯(lián)組成電容器組，不銹鋼板同時(shí)還起到將兩個(gè)單體隔開(kāi)的作用，將多個(gè)這樣的10電容器組并聯(lián)組合并焊接弓流體后采用特殊模具壓入不銹鋼外殼中組裝成為型超級(jí)電容器。為防止單體兩端的不銹鋼板在承受外部壓力過(guò)程中發(fā)生接觸短路，每個(gè)不銹鋼板的周邊緣處都涂覆了層絕緣膠。為防止電容器電解液的揮發(fā)和損失，還需向電容器內(nèi)灌封適量環(huán)氧樹(shù)脂并使其固化。由于兩單體之間直接采用層不銹鋼板而非導(dǎo)電橡膠進(jìn)行聯(lián)接，因此與1型超級(jí)電容器相比，型超級(jí)電容器的阻抗性能有了進(jìn)步的提高，且在同樣容積的外殼中可以容納更多的單體和活性物質(zhì)。型超級(jí)電容器外形和體積與1型超級(jí)電容器相同，但由于型超級(jí)電容器采用了大量的不誘鋼板和樹(shù)脂灌封材料，其質(zhì)量超過(guò)。

　　1.4碳納米管電極及其超電容器的電化學(xué)特性測(cè)試使用人土超電容測(cè)試系統(tǒng)和犯人電化學(xué)分析儀，對(duì)電容器進(jìn)行不同電流條件下的恒流充放電實(shí)驗(yàn)和不同電位條件下的交流阻抗譜實(shí)驗(yàn)。恒流充放電實(shí)驗(yàn)主要用來(lái)計(jì)算電容器在定電流下的容量。由于超電容器由兩個(gè)相同的電極m電極的平均質(zhì)量，a活性材料碳納米管的百分含量。I介放電電流。入充電過(guò)程中時(shí)間差1??；付廠屯而比屯容的汁兌公式心為，叫，其中，71為電容器的質(zhì)量，交流阻抗譜則用來(lái)測(cè)試電極在不同電位下的阻抗特性的少化并，電極的結(jié)構(gòu)譏1.

　　2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論2.1碳納米管的掃描電子顯微鏡征以及球磨處理對(duì)電極阻抗特性的影響碳納米管材料具有典型的多孔纟1構(gòu)。可以接在電干掃描顯微鏡照片8厘上清晰地辨認(rèn)出大孔過(guò)渡孔，這兩類孔以及由其構(gòu)成的通道是電解質(zhì)以及被吸附物質(zhì)在電極中發(fā)生擴(kuò)散和毛細(xì)管作用并迅速進(jìn)入碳納米管內(nèi)部和碳納米管之間并與之充分浸漬的重要渠道。本文探討了球磨工藝對(duì)碳納米管材料型貌和電化學(xué)容量性能和阻抗性能的影響。未經(jīng)球磨處理的碳納米管的8，照片5，碳納米管的完整性和管斤；之間的分散忭甩好。經(jīng)測(cè)試材料比容1為31但足電極阻抗較大，在61以出中電極比電阻達(dá)到2.32，經(jīng)球磨處理后，碳納米管的分散性變差，而且管與管之間以明看出由于團(tuán)聚造成后材料的比容量并沒(méi)有發(fā)生衰減，而比電阻降低到處理改善了電極材料的阻納米管電鏡照片2.2碳納米管電極的容量特性以及功率特性使用恒定電流將由對(duì)碳納米管電極和隔膜組成的實(shí)驗(yàn)電容器充電至1.0，然后以同樣電流放電至0.7為電容器電容器的充放電曲線具有明顯地近似于等邊角形分陽(yáng)，明電極反應(yīng)浪好在恒流充放電條件下，電壓隨時(shí)間變化具有明顯的線性關(guān)系，說(shuō)明電極反應(yīng)主要為雙層電容上的電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)。根據(jù)1.4節(jié)所述容量公式計(jì)算，純碳納米管在10，1扣電流強(qiáng)度下比容量為39.當(dāng)電流強(qiáng)度增大到6倍時(shí)，比容量衰減小于8，碳納米管電極材料具有較好的高功率放電特性，適合大電流放電。

　　2.3碳納米管電極的交流阻抗譜研究采用0出608人電化學(xué)分析儀對(duì)碳納米管電極進(jìn)行交流阻抗譜實(shí)驗(yàn)。從8可以看出，電極在0，1電位范圍內(nèi)的阻抗變化很小。說(shuō)明電極的內(nèi)阻主要來(lái)自溶液擴(kuò)散阻力和碳等效模擬電路電源支術(shù)王曉峰等碳納米管超電容器組裝工藝的初步探討顆粒與顆粒之間以及電極和集流體之間的接觸阻抗，電極電位不會(huì)對(duì)這些阻抗的大小產(chǎn)生較大的影響。從側(cè)面反映了電極貧；小于355，說(shuō)明碳納米管電極確實(shí)具有良好的功率特性，適合大電流放電。從8中可以看出，碳納米管電極條完全垂直的直線相似，說(shuō)明電容器確實(shí)現(xiàn)了電容的特。，但普地電容不同的雙屯層電容的；抗1線具定效模擬電路8可以對(duì)碳納米管電極的阻抗行為進(jìn)行合理的解釋和征。具體地說(shuō)，電極上任何個(gè)孔都是無(wú)數(shù)個(gè)孔逐級(jí)嵌套組合而成，每個(gè)孔都有其自己的電容和阻抗行為，而每個(gè)孔因此碳納米管電極的等效模擬電路是不可能用有限的幾個(gè)電容和電阻就能組合繪制完成的。燦880；瓜模型認(rèn)為碳納米管電極的等效模擬電路應(yīng)該是由多個(gè)子電路經(jīng)過(guò)串并聯(lián)嵌套而成的。其模型8.

　　2.41型型超級(jí)電容器容量特性和等效串聯(lián)電阻的測(cè)量使用5入電流將1型超級(jí)電容器充電至1然后以同樣電流放電至09是1型超級(jí)電容器的充放電曲線。從布，明本文中所介紹的工藝組裝的1型電容器具有良好的反應(yīng)可逆性。恒流充放電測(cè)試明該電流強(qiáng)度下電容器容量為551電容器電阻為28由于1型超級(jí)電容器的質(zhì)量為56，因此該型超級(jí)電容器具有較高的質(zhì)量比容量，們由于該型電容器采用了導(dǎo)電橡膠作為單體之間的導(dǎo)電體，因此該型電容器電阻較大。與1型電容器相比，型超級(jí)電容器采用了導(dǎo)電性更好的不銹鋼片作為單體間導(dǎo)電體，因此型電容器的阻抗性能有了較明顯的提高，10為型超級(jí)電容器的直流充放電曲線，具體測(cè)試方法與上述1型電容器的方法相同，恒流放電測(cè)試明型超級(jí)電容器的電容量為0.871電阻為0.13，與1型超級(jí)電容器相比，型超級(jí)電容器具有更低的電阻，適合大電流放電，但該型電容器質(zhì)量較大，因此比能量較低。

　　1型超級(jí)電容器的充放電曲線3結(jié)論使用催化裂解方法制備了碳納米管材料，其比容量達(dá)到39 18，恒流充放電實(shí)驗(yàn)證明碳納米管超電容器具有較好的容量特性和功率特性，電化學(xué)阻抗實(shí)驗(yàn)和電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)證明碳納米管材料現(xiàn)了典型的多孔特征。本文采用新工藝組裝了1型和型超級(jí)電容器并測(cè)試了其相關(guān)容量性能和阻抗性能。

　　王曉峰，孔祥華。高分子聚合物超電容器研究進(jìn)展刀電子元件王曉峰，孔祥華。超電容器電極材料研究進(jìn)展刀。電源技術(shù)，王曉峰，王大志，梁吉。碳基電化學(xué)雙電層電容器的研制。電源王曉峰，王大志，梁吉。氧化鎳碳納米管復(fù)含型超級(jí)電容器的研制刀無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)，2，2，192137王曉峰，王大志，梁吉。碳納米管面沉積氧化鎳及其超電容器的電化學(xué)行為刀。無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào)，2003，182331336.

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