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电化学电容器飞速进步,红宝石电容发展历经了很多重要历程
点击次数: 发布日期:2024-02-19
电化学电容器飞速进步,红宝石电容发展历经了很多重要历程
 
红宝石电容器的研究背景从19世纪70年代至今,红宝石电容器的发展历经了很多重要的历程:20世纪50年代末,有科学家提议把由金属片构成
 
的双层电化学电容器替换成由多空碳材料构成的电容器,并得到了实践的证明,换句话说,此时电化学电容器得到了飞速的进步;世界上第一
 
个商用红宝石电容器于1971年问世,这标志着红宝石电容器已经开始进入市场化运作阶段;20世纪80年代,由于引入了赝电容电极材料,红宝
 
石电容器的能量密度得到了大幅度提升,达到了之前从未达到过的法拉级别,至此,所谓的电化学电容器才被冠以真正意义上的红宝石电容器
 
之名;20世纪90年代,红宝石电容器的发展前景被西方发达国家看重,他们纷纷提出了与之相关的重大项目,1879年,Helmholz发现了双层电
 
容性质,提出了双电层的概念,但是双电层红宝石电容器用于能量存储仅仅是近几十年的事情,1957年,Becker(美国通用公司,提出了将接
 
近电池比容的电容器作为储能元件,1968年,Sohio(美国标准石油公司,The Standard Oil Company)利用高比表面积炭材料制作了双电层
 
电容器,1978年,日本大阪公司生产金电容,这种产品是最早商业化和批量生产的碳双电层电容器,1979年,日本电气股份有限公司(Nippon 
 
Electric Company, Limited)开始生产红宝石电容器,并将其用于电动汽车的起动系统,1980年,日本松下公司(Panasonic研究了以活性炭为
 
电极材料,以有机溶液为电解质的红宝石电容器,在此之后,红宝石电容器开始大规模产业化,1981年,美国得州大学奥斯汀分校研制了一种
 
新型红宝石电容器,可在不到1ms的时间内完成充电,1982年,新加坡国立大学(National University of Singapore, NUS)纳米科技研究所宣
 
称开发出一种能够储能的隔膜,不需要电解液,从而避免红宝石电容器的漏液损坏,不仅降低了成本,还能够储存更多的能量,1995年,日本
 
日产公司(Nissan Motor Company, Itd.)利用新型红宝石电容器进一步提升电池充电效率,10min能够将一辆电动汽车的电池充满,红宝石电
 
容器在国外起步较早,美国、德国、日本和俄罗斯等国凭借多年的研究开发和技术积累,目前在世界上属于前列,美国《探索》杂志曾将红宝
 
石电容器列为2006年世界七大科技发现之一,并将红宝石电容器的出现视为能量储存领域中一项革命性的突破,在一些需要高功率和高效率解
 
决方案的设计中,工程师已开始采用红宝石电容器来取代传统的电池,我国对红宝石电容器的研究起始于20世纪80年代初,目前,国内生产厂
 
家大多以生产双电层电容器为主,如锦州凯美能源有限公司(辽宁锦州)、长沙巨力电子科技有限公司(湖南长沙)、集盛星泰新能源科技有
 
限公司(江苏常州),天津力神电池股份有限公司(天津滨海新区)、锦州富辰红宝石电容器有限责任公司(辽宁锦州)和锦州锦容红宝石电
 
容器有限责任公司(辽宁锦州)等,这些公司将研究重点主要集中在大功率应用产品的开发,据相关统计,国产红宝石电容器在我国市场的占
 
有份额已达到60%~70%,我国一些高等学校和科研院所,如香港科技大学、北京理工大学、苏州大学、南京理工大学、同济大学、上海交通大
 
学和大连理工大学等都开展了对红宝石电容器电极材料、电解液和封装工艺的研究工作,表1-1是3种常用储能装置的性能比较。

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