β--Al2O3-BaTiO3超級(jí)電容器系列的制備與性能研究.pdf

1、超級(jí)電容器是一種新式儲(chǔ)能器件，具有儲(chǔ)能量大、充放電速率快、循環(huán)壽命長(zhǎng)、功率密度大、穩(wěn)定好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類電子設(shè)備與新能源汽車領(lǐng)域，可以有效緩解能源危機(jī)以及環(huán)境問(wèn)題。目前，技術(shù)最成熟的是液態(tài)電解質(zhì)類超級(jí)電容器，大部分研究集中在電解液與電極材料上。但液態(tài)電解質(zhì)局限了超級(jí)電容器性能的拓展，其工作電壓與工作溫度范圍受到了限制。因此，本課題主要研究以快離子導(dǎo)體作為固態(tài)電解質(zhì)，制備固態(tài)超級(jí)電容器，以突破工作電壓與工作溫度范圍的瓶頸，提高器件的

2、整體性能。
　　本課題的主要工作包括粉體合成、材料表征、樣品制備以及電化學(xué)特性測(cè)試，并分析測(cè)試結(jié)果，得到相關(guān)結(jié)論。具體成果如下：
　?。?）高能球磨工藝合成了固態(tài)電解質(zhì)材料β"-Al2O3與電介質(zhì)材料BaTiO3的納米粉體，并對(duì)其進(jìn)行材料表征。
　?。?）通過(guò)壓片工藝，以鋁箔作為集流體，分別制備β"-Al2O3、BaTiO3以及兩者不同比例的混合粉體的固態(tài)超級(jí)電容器樣品。
　?。?）對(duì)所得樣品進(jìn)行常溫以及高溫下的

3、電化學(xué)特性測(cè)試，固體超級(jí)電容器樣品的工作電壓范圍得到了拓寬（-6V~6V）。其中，性能最佳的樣品為 AB0.67，即材料最佳混合摩爾比為n(BaTiO3)：n(β″-Al2O3)=2:3=0.67，其比電容為95.15mF/g，能量密度為1.93Wh/kg，功率密度為456.72W/kg。
　?。?）通過(guò)升溫條件下的電化學(xué)測(cè)試，驗(yàn)證了AB0.67樣品在320℃的時(shí)候仍然具備良好的性能，高溫下其比電容為168.05mF/g，能量密度