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锂离子电容器的研究进展

锂离子电容器是具有高能量密度和高功率密度的新型储能器件,已成为国内外学者研究的重要课题.阐述了锂离子电容器的工作原理及其在国内外的发展状况,并分析了其产业的发展情况和存在的问题.最后展望了锂离子电容器今后的研究方向.

热镀锌层上硅酸盐膜的耐蚀性和自愈性

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.06.011

热镀锌(HDG)钢片经SiO2∶Na2O摩尔比为1.00和3.50的硅酸钠溶液中处理后,在其表面获得硅酸盐转化膜.用中性盐雾(NSS)试验、塔菲尔极化和电化学阻抗谱(EIS)研究了硅酸盐膜试样的耐蚀性,将被刀片划伤的硅酸盐膜试样进行NSS腐蚀后,用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察和分析了划痕处的腐蚀,以探讨硅酸盐膜的自愈性.结果表明:在较高SiO2∶Na2O摩尔比溶液中获得的硅酸盐转化膜具有较好的耐蚀性和自愈性,腐蚀过程中硅酸负离子从膜层中迁移划痕处形成新的保护膜(由Zn,O和Si组成)抑制了划痕处锌的腐蚀.AFM观察发现,在摩尔比为3.50中获得的试样的膜层表面更加致密,这有利于阻止腐蚀介质的侵入和提供充裕的硅酸负离子迁移.并对硅酸盐转化膜试样的划痕的腐蚀过程的细节进行了分析和讨论.

关键词: 热浸镀锌钢 , 硅酸盐膜 , 耐蚀性 , 自愈性

负极预嵌锂方式对锂离子电容器性能的影响

袁美蓉 , 刘伟强 , 朱永法 , 徐永进 , 赵方辉

材料导报

研究了不同负极嵌锂方式对锂离子电容器性能的影响,并提出了最佳的嵌锂工艺.研究结果表明,短路嵌锂情况下,负极嵌锂电位为0.05 V时制备的电容器性能最好；外部恒电流嵌锂速率越小,即嵌锂时间越长,其负极的嵌锂量越大；嵌锂速率在0.05C、嵌锂最终电压为0.05 V时电容器性能最好；相比于恒电流单次嵌锂,负极经3次脱嵌锂后制备的电容器性能较好.

关键词: 锂离子电容器 , 负极材料 , 嵌锂 , 硬炭 , 活性炭

超级电容器用石墨烯极片的制备和性能

袁美蓉 , 赵方辉 , 刘伟强 , 朱永法 , 王臣

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.015

以石墨粉为原料,通过简便的氧化还原法制备了石墨烯。将石墨烯极片在有机电解液体系中组装成超级电容器。利用 XRD、SEM 对制备的石墨烯电极进行物相和形貌分析。采用恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗对所制备超级电容器的电容性能进行了研究。结果表明,石墨烯电极超级电容器比天然石墨制备的超级电容器的比电容有了明显的提高；在电流密度为200mA/g,电压区间为1.25~2.5V 下循环888次后比电容保持在45.5F/g,容量保持率在85.5%,表明石墨烯材料制备的电容器具有较好的充放电循环性能。

关键词: 超级电容器 , 石墨烯 , 氧化还原法 , 比电容 , 循环伏安法

硅酸钠模数对热镀锌件转化膜耐蚀性的影响

袁美蓉 , 卢锦堂 , 孔纲

材料保护

为了确立单独硅酸钠形成膜与硅酸钠模数的关系,将热浸镀锌钢板浸入硅酸钠溶液中,在其表面获得了连续透明的保护膜.采用俄歇电子能谱(AES)进行剥层分析,通过塔菲尔极化、电化学阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验(NSS)研究了膜层的形貌组成及其耐蚀性能.结果表明:以硅酸钠模数(SiO2/Na2O摩尔比)为1.00～4.00的硅酸钠溶液(含50 g/L SiO2)处理锌层表面形成的化学转化膜,膜层主要含Si,O,Zn元素,其耐蚀性有所提高;当模数≤3.50时,膜的耐蚀性随模数的增大而显著提高,模数为3.50时膜具有最好的耐腐蚀性能.

关键词: 转化膜 , 硅酸钠 , 热浸镀锌 , 无铬钝化 , 耐蚀性 , 模数