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电工所新型超级电容器研制成功 已申请国家发明专利

发明科技控中国仪表网2015年10月28日 14:51人气:24375

  【中国好仪表网 发明科技控】日前,中国科学院电工研究所马衍伟研究组制备出具有高面积比容量、优异充放电循环性能和柔性性能的新型固态柔性超级电容器。相关研究结果发表于《先进材料》,并已申请了国家发明专利。
  

  电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于电路中的隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制等方面。它是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。
  
  而这次中国科学院电工研究所马衍伟研究组制备出的是一种超级电容器,它与一般的电容器有所不同。超级电容器是一种电容量可达数千法拉的极大容量电容器。根据电容器的原理,电容量取决于电极间距离和电极表面积,为了得到如此大的电容量,要尽可能缩小超级电容器电极间距离、增加电极表面积,为此,采用双电层原理和活性炭多孔化电极 。
  
  该研究团队将柔性超级电容器的关键成分电极—电解质—电极层集成于单个柔性水凝胶薄膜上,形成一体化的新型器件结构。与目前多层膜堆叠的传统器件结构相比,该结构有利于凝胶电解质离子在较厚电极层内部的扩散和提升电容器的力学耐弯折性能。
  
  该新型结构固态柔性超级电容器具有十分突出的面积比容量和优异的充放电循环稳定性(循环上万次容量无衰减)。此外,连续弯折上千次,其电容性能没有衰减。优异的性能可望使这种新型柔性超级电容器应用在下一代可穿戴电子设备的功率型储能器件。

    (感谢中国电子元器件行业协会提供的资料)
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