Vol.24 王晓峰等：实用型电化学双电层电容器制备 ·653· 侧面反映了碳电极具有良好的可逆性.另外，在 180 扫描电势范围内，没有法拉第氧化一还原峰，电 极的容量绝大部分由双层电容提供，下文中的 170 恒流充放电实验也证明了这一结论 ● 800 D ● 160 ● 400 C. 0 150 0 5 10 I/A -400 图6电容器在不同电流密度下的容量衰减情况 -800 Fig.6 Capacitance of active electrode at different charge 0 250 500 750 1000 and discharge current densities V:/mV 流的变化关系图.从图5和图6可以看出，电极 图4双电层电容器的循环伏安曲线.扫描速率：A为10 mV/s,B为20mVs,C为40mVs,D为80mVs 材料具有很好的大电流放电特性.当电流增大 Fig.4 The Cyclic voltammetry curve for double layer cap- 到12倍时，比容量衰减仅仅12F/g.采用该材料 acitor 组装的电容器具有良好的功率特性，适合大电 流放电. 2.31型电化学双层电容器的充放电特性 将I型电容器在Arbin电池测试仪上进行 首先采用将若干上述电极片并联的工艺组 恒功率放电研究，恒功率放电区间为1.2~0.6V. 装最大工作电压为1.2V且具有低压大容量特 表1记录了不同功率密度条件下电容器的能量 点的I型电容器.使用800mA电流将电容器充 密度和充放效率.图7显示了电容器在功率密 电至1.2V,然后以同样电流放电至0V.图5是 度为P=800Wkg条件下充放电曲线图. I=800mA时电容器的充放循环曲线图.从图5 1.4 表1I型电化学双层电容器的大功率放电特性 1.2 Table 1 Power performance of the carbon-based double 1.0 layer capacitor I 0.8 功率密度/(Wkg)放电时间/s能量密度(Whkg 0.6 500 41 5.69 0.4 800 25 5.56 0.2 1200 16 5.33 06 128 228 328 428 1.4 t/s 1.2 图5I型电容器的恒流充放电曲线 Fig.5 Constant current discharge of the electrochemical 1.0 double layer capacitor I 0.8 0.6 可以看出，充放曲线具有明显的三角形对称性 分布，表明电极反应的可逆性很好.在恒流充放 0.4 条件下，电压随时间变化具有明显的线性关系， 0.2 0 40 80 120 说明电极反应主要为双层电容上的电荷转移反 t/s 应.恒流充放电测试证明该电流强度下碳材料 的比容量为C。=173.2Fg,电容器的比电阻为 图7碳基电容器的恒功率放电曲线 Fig.7 Constant power discharge curve of the capacitor I 2.252·cm2.图6是电极材料对应的比容量随电】 一 王 晓峰等 实用 型 电化学双 电层 电容器制备 侧面反映 了碳 电极具有 良好的可逆性 另外 ， 在 扫描 电势范 围内 ， 没有法拉第氧化 一 还 原峰 ， 电 极 的容量绝大部分 由双层 电容提供 ， 下 文 中的 恒流充放 电实验也证 明 了这一结论 口 ，， ——— 玖一丛了 一 ︷ ︸侧工日 甘 一 一 图 电容器在不 同电流密度 下 的容 衰减情况 图 双 电层 电容器 的循环伏安 曲线 扫描速 率 为 ， 为 ， 为 、 ， 为 型 电化学双层 电容器的充放 电特性 首先采用将若干上述 电极 片并联 的工艺组 装最大工作 电压为 且具有低压大容量 特 点 的 型 电容器 使用 电流将 电容器充 电至 ， 然后 以 同样 电流放 电至 图 是 时 电容器 的充放循环 曲线 图 从 图 流 的变化关系 图 从 图 和 图 可 以看 出 ， 电极 材料具有很好 的大 电流放 电特性 当电流增 大 到 倍时 ， 比容量衰减仅仅 ， 采用该材料 组装 的 电容器具有 良好 的功率特性 ， 适合大 电 流放 电 将 型 电容器在 电池 测试仪上 进行 恒 功率放 电研究 ， 恒功率放 电区 间为 一 表 记录 了不 同功率密度条件下 电容器 的能量 密度 和充放效率 图 显示 了 电容器在功率密 度为 二 条件下 充放 电曲线 图 一一 表 型 电化学双层 电容器 的大功 率放 电特性 · 功率密度 · 一 放电时间 能量密度 · 一 图 型 电容器的恒流 充放 电 曲线 · 趁 这 可 以看 出 ， 充放 曲线具有 明显 的三角形对称性 分布 ， 表 明 电极反应 的可逆性很好 在恒 流充放 条件下 ， 电压随时间变化具有 明显 的线性关系 ， 说 明电极反应主要 为双层 电容上 的电荷转移反 应 恒 流充放 电测 试证 明该 电流强 度 下 碳材料 的 比容量 为 二 ， 电容器 的 比 电阻为 · ， 图 是 电极材料对应 的 比容量 随电 图 碳基 电容器 的恒功率放 电 曲线 血