【摘 要】
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超级电容器具有充放电时间短、循环使用寿命高、瞬时放电功率大、免维护等优点,受到了研究人员广泛关注,并且已经形成了较大的产业规模。目前,市场上的主流超级电容器是液态
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超级电容器具有充放电时间短、循环使用寿命高、瞬时放电功率大、免维护等优点,受到了研究人员广泛关注,并且已经形成了较大的产业规模。目前,市场上的主流超级电容器是液态电解质超级电容器,由于电解液分解电压的限制,其工作电压和储能密度都受到了较大的制约。本课题的主要研究内容就是寻找可以替代电解液的固体电解质材料,提高超级电容器的工作电压并降低其内阻,拓宽超级电容器应用场景的想象空间。本文的主要工作有原材料制备、微观形貌表征、超级电容器样片制备及相关电化学测试。分析测试结果并得出结论,其具体内容如下:（1）使用高能球磨法制备了纳米β"-Al2O3粉体、纳米BaTiO3粉体和纳米SrTiO3粉体,并利用XRD和SEM对其进行了微观形貌分析表征。（2）利用压片工艺,制备了β"-Al2O3/BaTiO3超级电容器和掺碳0.05%的β"-Al2O3/BaTiO3超级电容器,并对其进行了电化学性能测试。通过对两种电容器的对比,我们知道,通过对β"-Al2O3/BaTiO3超级电容器进行碳掺杂可以有效降低其内阻,提高电容器的性能。（3）利用压片工艺,铝箔为集流体材料,分别制备了纯钛酸钡电容器、纯钛酸锶电容器及其不同比例混合后的电容器样片。（4）利用电化学工作站和阻抗频率分析仪对电容器样进行电化学测试,并对测试结果进行分析。通过对比样片之间性能,该类型固体电解质超级电容器的工作电压范围得到了拓宽,达到了6V。当钛酸锶与钛酸钡摩尔比例为4:1时制成的样片综合性能最佳,电压窗口为6V时,其比电容器达到153mF/g,能量密度为0.765Wh/Kg。
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