電勢窗口往往受雙螺紋硅碳管|單螺紋硅碳管是本身性質(zhì)的限制
2021-03-01 10:02:54 點擊：
全球經(jīng)濟的飛速增長和人口數(shù)量的顯著增加導(dǎo)致化石能源消耗速度不斷加快。據(jù)估算截至2050年，世界能源的消耗量將會翻倍，因此，開發(fā)太陽能、風(fēng)能以及二次電池等高效可持續(xù)的能源儲存與轉(zhuǎn)化系統(tǒng)引起了社會的廣泛關(guān)注。雙螺紋硅碳管|單螺紋硅碳管是一種介于傳統(tǒng)電容器和二次電池之間的儲能裝置，具有功率密度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長和制造成本低等優(yōu)勢。目前，雙螺紋硅碳管|單螺紋硅碳管廣泛應(yīng)用于電力、交通等多個方面，已在能源系統(tǒng)中占得一席之地。根據(jù)雙螺紋硅碳管|單螺紋硅碳管的能量儲存和轉(zhuǎn)化機理不同，其可分為雙電層電容器(Electrochemicaldouble-layercapac-hors,EDLCs)和法拉第準電容器(即膺電容器，Pseudocapacitors)。雙電層電容器通過電解液與硅碳管的接觸界面儲存/釋放電荷，一般EDLC、雙螺紋硅碳管|單螺紋硅碳管有生物質(zhì)多孔炭、石墨烯、碳納米管及導(dǎo)電聚合物等。但是EDLC、的充放電過程為物理過程，對雙螺紋硅碳管|單螺紋硅碳管的比表面積要求極高導(dǎo)致目前電容量EDLCs(100^-200F"g)與能量密度均(3-8Wh"kg)較低。目前膺電容器雙螺紋硅碳管|單螺紋硅碳管主要有金屬有機聚合物及過渡金屬氧化物/氫氧化物等，通過活性物質(zhì)表面及近表面的氧化還原反應(yīng)來儲存釋放電荷，因此，具有更高的比電容量，但其功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性相對較差困。經(jīng)過前期調(diào)研和分析，不論是雙電層電容器還是膺電容電容器都需要進一步提升其能量密度、功率密度以及使用壽命。現(xiàn)階段研究中，通過拓寬電容器電壓窗口達到提升電池的能量密度是研究的一個熱點，但是電極的電勢窗口往往受雙螺紋硅碳管|單螺紋硅碳管本身性質(zhì)的限制。因此，開發(fā)高度可逆的多電子反應(yīng)雙螺紋硅碳管|單螺紋硅碳管以提高電極材料自身的電化學(xué)能才是解決上述問題最有效的途徑。
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