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用于电化学双层电容器的银纳米粒子活性炭表面改性
在本研究中，我们报告了表面改性活性炭 (AC) 的合成。活性炭的表面已使用银纳米粒子进行改性。合成过程简单、成本有效且环境友好。改性 AC 粉末已使用 X 射线衍射、扫描电子显微镜和表面积和孔径测量进行了表征。通过使用镁离子基聚合物电解质制造 EDLC 的对称配置，测试了所制备材料的电化学性能。使用循环伏安法、电化学阻抗谱和恒电流充放电技术对电池进行了测试。含有 3 wt% 银的 AC 呈现出最佳效果，比电容约为 398 F g − 1 能量密度，功率密度为 55 Wh kg − 1 和 2.4 kW kg − 1，使其成为超级电容器应用的有趣材料。
超级电容器及其革命性能源存储和电力输送的潜力
传统电容器是双端无源电气元件，以电场的形式静电存储能量。它们由两个导电表面（也称为电极）组成，由电介质或绝缘体隔开。当在电容器上施加电压时，电子会向其中一个极板迁移，在其上产生净正电荷，并排斥另一个极板上的电子。由于相反电荷之间的静电吸引力，正电荷和负电荷保留在极板上。极板之间的绝缘体可防止因电位差而导致的任何电荷迁移，因此没有电流流过电容器。这在两个极板之间产生了电场，该电场一直持续到外部端子带电、短路或施加在电容器上的电压极性发生变化为止。这一特性是电容器储能能力的本质，即使电容器与电压源断开连接，电压仍会保持。
用于纺织对称电容器的 PEDOTS:PSS@KNF 线状电极
代表着一种更可靠、更安全、生命周期更长的替代方案。通过湿纺技术成功获得了许多由石墨烯、碳纳米管、导电聚合物以及最近的 MXenes 制成的纤维，并研究将其作为可穿戴超级电容器的一维电极。[17–29] 然而，这些材料通常涉及复杂的合成程序、有害的分散剂溶剂或后处理步骤，以生产出具有足够机械阻力和电化学性能的纤维。芳族聚酰胺纳米纤维 (ANF) 最近被提议作为一种新的纳米级构建块来设计新的复合材料。[30] 与基于单体聚合的标准路线相反，ANF 可以通过自上而下的方法轻松快速地获得，通过溶解芳族聚酰胺聚合物链，然后通过溶液加工重新组装成宏观纤维或薄膜。[30,31] 芳族聚酰胺聚合物以其机械强度而闻名，但它不导电，必须负载导电填料才能实现电子传输。到目前为止，ANF 主要被研究用作聚合物增强体的填料[32,33]、多功能膜的基质[34–37]、隔热罩[38,39]，甚至用作隔膜的添加剂和锂离子电池的固态电解质。[40,41] 然而，尽管 KNF 分散体具有良好的湿纺性，但人们对使用 ANF 来制造 FSC 却关注甚少。在之前的工作中，Cao 等人通过共湿纺核碳纳米管分散体和鞘 ANF 分散体制备了具有核壳结构的纤维。[42] 通过用 H3PO4/PVA 凝胶电解质渗透获得的对称 FSC 显示出高达 0.75 mF cm −1 的显著线性容量。Wang 等人将石墨烯纳米片 (GNPs) 加载到 ANF 分散体中，通过在水/乙酸溶液中凝固获得 ANFs/GNPs 复合线状电极。[43] 然而，他们的结果表明，GNPs 通过恢复对苯二甲酰胺单元之间的氢键干扰了 ANFs 的凝固，导致在 ANFs 基质中 GNPs 高含量时拉伸强度持续下降。在这项工作中，PEDOT:PSS@KNFs 复合纤维通过一个简单的两步工艺生产出来，包括将 Kevlar 纳米纤维化为 Kevlar 纳米纤维 (KNF)、KNF 纤维的湿纺以及随后浸泡在 PEDOT:PSS 水分散体中。以这种方式，由于导电的 PEDOT:PSS 链渗透而几乎保持 KNF 基质的机械阻力不变，因此获得了导电纤维。 PEDOT:PSS@KNF 纤维具有柔韧性、可编织、可缝纫等特点，通过耦合相邻的两根纤维，可以形成对称的 FSC。
基于燃料电池、光伏电源和超级电容器的混合供电系统
摘要 在本研究中，我们提出了一种改进的直流微电网电源管理方法。利用可再生能源的重要性长期以来一直是一个有争议的话题，由于直流电比交流电的优势，本文提出了一种典型的直流孤岛微电网。这种典型的微电网由两个电源组成：燃料电池 (FC)、太阳能电池 (PV) 和一个存储元件 [超级电容器 (SC)]。在这里，我们旨在提供一种管理策略，通过安排电源之间的功率共享来保证总线电压的优化。这种提出的管理旨在在考虑 FC 状态的情况下，在不同的负载条件下，在太阳辐照度变化的情况下为负载提供高质量的能量。由于 FC 的动态缓慢，因此配备了 SC 来提供瞬态周期。实施了一种管理算法，以使直流总线电压在负载变化时保持稳定。管理控制器基于差分平坦度方法来生成参考值。直流总线由 SC 能量调节；为了减少直流总线电压的波动，实施了 PI 控制器。所提出的策略降低了直流总线中的电压纹波。此外，它为负载提供持续供电，并在需求突然变化时保持平稳，如模拟结果所示。我们的研究表明，所提出的管理器可轻松用于此类电网。
芹菜衍生的多孔碳材料可用于高性能超级电容器
通过不断改进电极材料和电解质的性能来提升超级电容器的性能。12在电极材料方面，常见的电极材料有（i）碳、（ii）金属氧化物和（iii）导电聚合物。13,14与金属氧化物和导电聚合物相比，碳材料具有比表面积大、中/微孔率高、无毒、化学稳定性高、导电性好，能加速电解质离子的扩散，15,16因此碳基材料的研究备受关注。常见的碳基材料包括生物质、碳纤维、炭黑、碳气凝胶、碳纳米管、石墨烯等。17对于碳纤维、石墨烯、碳气凝胶、碳纳米管等，由于其成本高、碳前驱体不可再生、合成工艺复杂，无法用于商业化。 18 – 20 而生物质基碳恰好可以弥补这些不足。生物质具有天然结构，具有天然多级孔隙，这使得生物质基碳的合成比其他碳材料更容易、更安全、更便宜、更绿色。此外，生物质资源丰富，可再生。21 – 23 基于以上事实，可以推断生物质是应用于超级电容器的电极材料的良好前驱体。24 目前，多种生物质已被用作超级电容器碳材料的前驱体，例如竹子、头发、小麦、甘蔗渣、橘皮、丝绸、猪骨等。11,21,25 虽然大多数生物质基碳具有良好的电化学性能，但它们仍存在区域分布有限、生产、收集和运输困难等缺点，这可能会限制其进一步的工业化。25 – 28
港口起重机应用的超级电容器：尺寸和技术经济分析
摘要：在电力需求为数十兆瓦的集装箱码头 (CT) 中使用高功率密度和快速响应时间的储能是降低峰值和获得经济效益的最关键因素之一。调峰可以平衡负载需求，并促进小型发电机组参与基于可再生能源的发电。因此，本文研究了基于超级电容器 (UC) 储能容量的船岸 (STS) 起重机降低峰值需求的经济效率。结果表明，UC 储能显著降低峰值需求，提高负载系数，实现负载均衡，最重要的是，显著降低电力和能源成本。事实上，建议的方法是提高可靠性和降低峰值需求能耗的起点。
汽车应用的混合源电池/超级电容器的尺寸
运输部门负责全球CO 2排放的27％[1]。它代表了全球变暖的主要原因之一。为了减少这些排放，已经启动了许多政策来提高热发动机的能效[1]。在运输领域，杂交方面最初专门研究化石源和电力源之间的能源管理研究，并在存在辅助电动机的情况下改善热发动机的性能。该链的潜力受嵌入式存储系统的限制。铅酸电池具有低功率，这在加速，减速和能量恢复期间对电链有影响。此外，这种电池技术的寿命非常低[2]。这就是为什么超级电容器与电池的关联可以解决问题的原因。本文所介绍的工作进一步采取了进一步的一步，并提出了由超级电容器制成的电源的锂离子电池杂交，以驾驶全电动车辆。提出了一个尺寸过程来定义混合源维度，并确认重量和成本方面的杂交益处。频率解耦策略[2]用于管理超级电容器 - 电池混合源。
电池UPC（Ultra脉冲电容器）UPC1530用于脉冲...
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用速率常数的分布来解释的超级电容器的自我解雇
超级电容器容易出现自我释放，最常见于在开路条件下随时间降低电压降低。找到简单而通用的方法来提取自我隔离期间超级电容器中发生的过程的信息。当前的工作将拉伸指数函数拟合到文献中可用的实验数据，从而提取参数，从而允许人们探测超级电容器的内部过程。特别是，研究了与电荷持有时间，自排放前充电率和温度依赖性有关的实验数据。证明了如何通过具有与拟合参数相关的速率常数分布的动力学模型来理解拟合数据。因此，当前的工作提出了一种方法，该方法允许人们快速映射只有两个变量的自我放置超级电容器的内部过程，因此可能成为有用的工具。
超级电容器应用2D纳米材料的最新发展
最近发现了二维（2D）纳米材料的特殊化学和物理能力，尤其是电化学特性，这是由于它们的固有形式出色和外部形式。结果，它们正在成为能源节能设备（例如超级电容器）的非常需要的候选者。本研究总结了2D纳米材料的最新进展。对2D纳米材料的生产技术，例如石墨烯，过渡金属氧化物，二分法和碳化物，除了它们的电化学特性外。除其他材料外，用于构建2D石墨烯的方法，提高电极的性能，从而使整体电荷放电。专门讨论了如何设计2D和3D架构，这些结构是使用2D纳米材料混合和多层的2D和多层结构。以及使用2D nanom nanomed nanomearialsials的超级领域的积极方面。我们讨论了将几种2D纳米材料（尤其是石墨烯）转化为超级电容器使用的3D材料方面的最新进展。基于石墨烯的能量储存材料的研究始于对电动双层充电和放电机制的检查，这在这些材料中很普遍。但是，当利用掺杂或化学功能化的石墨烯时，还涵盖了假能映射过程。随后，检查了非碳2D纳米材料，包括用于离子插入和氧化还原机制优先级的假能映射过程。过渡金属碳化物，过渡金属二分法和金属氧化物就是这些的例子。然后讨论了从两维纳米材料中组合3D巨大材料的方法，对于创建各种设备至关重要。关键字：2D - 过渡金属二核苷，3Dgraphene，功能化，能源存储，超级电容器