Зміст
Введення
1. Аналітичний огляд
1.1 Суперконденсатори
1.2 Псевдоконденсатори
1.3 Конденсатори з подвійним електричним шаром
1.4 Гібридні суперконденсатори
1.5 Механізм ємності подвійного електричного шару
1.6 Матеріали з високою питомою поверхнею
2. Цілі і завдання робіт
3. Експериментальна частина
3.1 Методика проведення роботи
3.1.1 Методика синтезу НПУ
3.1.2 Методика дослідження параметрів пористої структури НПУ
3.1.3 Методика намазки
3.1.4 Методика складання дискового макета
3.1.4 Електрохімічні випробування
3.1.4.1 Циклічна вольтамперометрия
3.1.4.2 Зарядно-розрядні випробування
3.2 Експериментальні данни
3.2.1 Характеристики нанопористого вуглецю
3.2.2 Електрохімічні характеристики
4. Обговорення результатів
5. Безпека праці
5.1 Аналіз небезпечних і шкідливих факторів
Висновки
Список літератури
Введення
Кліматичні зміни та зменшення запасів викопного палива вимагає від товариства пошуку поповнюваних і оновлюваних ресурсів. У результаті ми спостерігаємо збільшення виробництва сонячної енергії та розвиток вітроенергетики, а також поява електромобілів або гібридних електротранспортних засобів з низьким викидом СО2. У всіх цих системах присутній енергонакопітельние системи, які починають грати все більш важливу роль у нашому житті. У першу чергу мова йде про акумулятор і електрохімічних конденсаторах (ЄС).
Енергонакопітельнимі системами, які отримали найбільше поширення є літіій-іонні акумулятори. Вони були введені у вживання фірмою Sony в 1990 році. Це дорогі акумулятори, але вони кращі з точки зору своїх робочих характеристик; щільність енергії в таких батареях може досягати 180 Втч / кг [1-2]. Але головним недоліком літій-іонних акумуляторів є їх мала питома потужність, для цілого ряду застосувань потрібні швидші і потужні енергонакопітельние системи.
Рішенням даної проблеми стали електрохімічні конденсатори, інакше звані суперконденсатори (СК). Вони створюють запас енергії або за рахунок адсорбції іонів (конденсатори з подвійним електричним шаром), або за рахунок швидких поверхневих окислювально-відновних реакцій (псевдоконденсатори). Головною відмінною здатністю СК є їх здатність швидко віддавати запасені енергію. Однак необхідно значно поліпшити їх робочі характеристики з тим, щоб вони відповідали більш високим вимогам майбутніх систем: від портативних електронних пристроїв до гібридних електротранспортних засобів та великогабаритного промислового обладнання, а для цього буде потрібно створити нові матеріали і просунутися в розумінні електрохімічних процесів на міжфазній межі в наномасштабе .
На малюнку 1 показаний графік потужності щодо щільності енергії, відомий також як графік Рейгоуна (Ragoneplot) і дійсний для більшості найбільш важливих енергонакопітельних систем.
Рис. 1 Залежність питомої потужності ві...
