电解-电化学混合电容器的制备与性能

为解决电化学电容器工作电压过低的问题,本文以钽电解电容器的烧结型钽块为阳极,聚苯胺(pani)/tio2电化学电容器复合电极为阴极,成功制备了高能量密度、高工作电压的电解-电化学混合电容器.pani/tio2复合电极是通过在多孔阳极氧化钛纳米管阵列中电化学聚合pani制得.该阴极具有优良的倍率特性,当平均功率密度为0.55mw·cm-2时,对应的比容量仍达到10.0mf·cm-2.由于与电解电容器复合,该混合电容器的单元工作电压可高达100v.而且电化学电容器阴极的比容量远大于阳极,故阴极所需尺寸远小于阳极,节省的空间可用于增大阳极尺寸,从而使混合电容器的比容量极大提高.所制备的混合电容器体积能量密度和质量能量密度分别是钽电解电容器的4倍和3倍.将该混合电容器在100v下进行短路充放电实验,循环10000次后发现容量未衰减,等效串联电阻未增加,显示出极好的循环稳定性和功率特性.计算表明其最大功率密度高达847.5w·g-1.电化学阻抗谱显示其具有优良的阻抗特性和频率特性.