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【消息】德阳市一体化污水处理设备

发布时间:2020-11-17 09:59:04 阅读: 来源:足球厂家

德阳市一体化污水处理设备

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污水设备找我们,生产,可为客户设计。 咨询价格找我们,定制设备找我们,维修设备找我们。安装调试于一体,开发生产,故障率低,维护方便,处理效率高,鲁盛环保,品质卓越超级电容器的输出电压同所使用的电解质息息相关。根据使用电解液的成分,超级电容器电解质主要可分为有机系与水系(近些年来发展开来的还有离子液体)。有机电解质一般可承受2.5 - 4 V的电压而不分解,因而使用有机电解液是一种非常有效的提升超级电容器能量密度的方法。然而有机系超级电容器工作电压的提升往往伴随着容量和功率的损失。另一方面,有机系超级电容器的组装复杂(如需要在无水无氧环境下组装)、价格昂贵、而且电解质自身具有环境污染性和易燃易爆性。相比之下,大容量、高功率、廉价、安全、绿色环保的水系超级电容器的发展便更具吸引力。发展高功率、高能量、长循环稳定的水系超级电容器成为了现阶段的发展趋势。但水的热力学稳定电位仅为1.23 V,故而理论上水系超级电容器的输出电压在保证电解质不分解的前提下难以超过此电位。因此,提升水系超级电容器工作电压成为了实现研发高性能水系超级电容器的关键。本文以近日中山大学卢锡洪副教授和于明浩博士共同发表的题为 “New Insights into the Operating Voltage of Aqueous Supercapacitors”的文章作为基础,对水系超级电容器工作电压的影响因素进行介绍。同时将重点讨论如何提升水系超级电容器的电位窗口。

【水系超级电容器的输出电压】上图展示了电容器电极实际电位变化(Practical Potential Range of SCs)、电容器电极理论可用电位区间(Available Potential Range of SCs)与电极表现电容性质的电位范围(Capacitive Potential Range)以及电解质稳定电位范围(Stable Potential Range of Electrolyte)的关系。最左侧粉红色竖线:析氢反应(HER)电位,即可保证电解质不分解时的最低电位。左侧红色虚线:负极所能稳定表现出电容性能的最低电位。低于此电位可对负极造成不可逆的破坏或导致HER反应在负极表面发生。红色方框:负极所能表现出电容行为的电位范围。蓝色方框:负极所能表现出电容行为的电位范围。右侧草绿色竖线:析氧反应(OER)发生时的电位,即可保证电解质不分解时的最高电位。电容器充电时,器件电极的电位从P0V(器件输出电压为0 V时电极的电位)所在的位置开始,负极电位向低电位移动,正极电位向高电位移动。在图示情况中,正极电位首先达到墨绿色竖线位置,此时若器件电位再升高(即对器件继续充电),则会造成氧气在正极表面产生(OER反应),故此时器件应停止充电。需要指出的是这时负极的电位尚未达到HER的电位。此时器件能够输出的最大电压为正极电压和负极电压的差值。由图可见,该可输出最大电压较理论可达到的电压小。化石燃料的快速消耗导致全球面临严峻的能源和环境问题,进而催生了新能源的开发利用。近年来,各种各样的新能源技术,例如风能、太阳能、潮汐能等,均得到了广泛的关注。但是这些新能源在时间、季节、地域上的分布存在不连续和不均匀性。欲稳定利用它们则需要将之转化为可存储的能源形式,如电能,以便运输以及在需要时释放使用。因此,新型电能储存装置,如锂离子电池、超级电容器等的发展在近年来得到了极大的推动。超级电容器以其高功率密度、快速充放电能力以及超长循环稳定性等特点使得其与可充电电池区别开来并得到了广泛的科研关注。现阶段超级电容器发展的主要瓶颈在于其较低的能量密度难以满足各种电子器件对长续航能力的需求。据公式E=0.5CV2,提高超级电容器的能量密度(E)可以从提升器件电容(C)和/或提升器件输出电压(V)两个方面实现。先前的研究基本将重点放在利用电极结构设计、材料复合、改性修饰等手段提升电极的比容量上,许多综述也对此进行了总结。然而对于调节超级电容器输出电压的研究和认识尚为缺乏。超级电容器的输出电压同所使用的电解质息息相关。根据使用电解液的成分,超级电容器电解质主要可分为有机系与水系(近些年来发展开来的还有离子液体)。有机电解质一般可承受2.5 - 4 V的电压而不分解,因而使用有机电解液是一种非常有效的提升超级电容器能量密度的方法。然而有机系超级电容器工作电压的提升往往伴随着容量和功率的损失。另一方面,有机系超级电容器的组装复杂(如需要在无水无氧环境下组装)、价格昂贵、而且电解质自身具有环境污染性和易燃易爆性。相比之下,大容量、高功率、廉价、安全、绿色环保的水系超级电容器的发展便更具吸引力。发展高功率、高能量、长循环稳定的水系超级电容器成为了现阶段的发展趋势。但水的热力学稳定电位仅为1.23 V,故而理论上水系超级电容器的输出电压在保证电解质不分解的前提下难以超过此电位。因此,提升水系超级电容器工作电压成为了实现研发高性能水系超级电容器的关键。本文以近日中山大学卢锡洪副教授和于明浩博士共同发表的题为 “New Insights into the Operating Voltage of Aqueous Supercapacitors”的文章作为基础,对水系超级电容器工作电压的影响因素进行介绍。同时将重点讨论如何提升水系超级电容器的电位窗口。

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