检索结果-南通市图书馆

储能科学与技术 2024年

作者：安仲勋梁鹏程杨重阳上海奥威科技开发有限公司国家车用超级电容器系统工程技术研究中心上海奥威超级电容器工程研究院

本项工作以镍铁锰酸钠(NaNi0.4Mn0.4Fe0.2O2，NMF)作为钠源，将不同比例的钠离子预掺杂到活性炭//硬碳（AC//HC）型钠离子电容器的HC负极，通过各项测试，研究分析了不同预钠化比例对钠离子电容器的电化学性能影响。结果表明，预钠化比... 详细信息

本项工作以镍铁锰酸钠(NaNi0.4Mn0.4Fe0.2O2，NMF)作为钠源，将不同比例的钠离子预掺杂到活性炭//硬碳（AC//HC）型钠离子电容器的HC负极，通过各项测试，研究分析了不同预钠化比例对钠离子电容器的电化学性能影响。结果表明，预钠化比例提高至50%以上，AC//HC型钠离子电容器各项性能均得到显著提升，包含电压、直流内阻、容量、倍率性能、功率密度和循环性能等。当预钠化比例提高至80%时，在电压区间内呈现较好的线性曲线，放电容量达到83.73mAh，与预钠化比例为0%的电容器相比提升了3倍。大倍率电流3A（44C）下的放电能量保持率较0.1A（1.5C）高达79.35%，而预钠化比例为0%的电容器在3A（44C）电流下的放电能量保持率较0.1A（1.5C）仅为26.35%。此外，当预钠化比例从0%提高至80%时，功率密度从9807.89 W kg-1提高至24498.51 W kg-1，能量密度从0.13 Wh kg-1提高至 0.34 Wh kg-1。预钠化比例高于50%的电容器循环3000圈时的能量保持率仍然高于90%，且胀气程度较低。基于预钠化后的负极具有较低的OCV（open circuit voltage），能够相应地提升AC正极的工作电压范围，进而有效提高了容量和能量密度。与此同时，预钠化后的负极OCV降低，有利于形成致密的SEI（solid electrolyte interface）膜，提高了HC负极表面SEI膜的稳定性。需要指出的是，预钠化比例需要控制在合适的范围内，以确保实现电容器电化学性能的最优化。本文的研究结果为预钠化钠离子电容器的产业化进程提供了一定的科学基础。

关键词：钠离子电容器预钠化镍铁锰酸钠活性炭硬碳

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