电池中添加活性炭与超级电容器
超级电容器电极材料——活性炭
超级电容器电极材料——活性炭碳材料由于具有成本低､⽐表⾯积⼤､孔隙结构可调､制备电极的⼯艺简单等特点,在研究EDLC的开始,⼈们就考虑使⽤碳材料作为其电极材料｡⽬前,应⽤于 EDLC的碳材料主要有活性炭､碳纳⽶管和炭⽓凝胶｡活性炭(activated carbon,AC)是EDLC使⽤最多的⼀种电极材料,它具有原料丰富､价格低廉､成形性好､电化学稳定性⾼､技术成熟等特点｡活性炭的性质直接影响EDLC的性能,其中最为关键的⼏个因素是活性炭的⽐表⾯积､孔径分布､表⾯官能团和电导率等｡⼀般认为活性炭的⽐表⾯积越⼤,其⽐电容就越⾼,所以通常可以通过使⽤⼤⽐表⾯积的活性炭来获得⾼⽐电容｡但实际情况却复杂得多,⼤量研究表明,活性炭的⽐电容与其⽐表⾯积并不呈线性关系,影响因素众多｡实验表明,清洁⽯墨表⾯的双电层⽐容为 20µF/cm2左右,如果⽤⽐表⾯积为2860m2/g的活性炭作为电极材料,则其理论质量⽐容应该为572F/g,然⽽实际测得的⽐容仅为130F/g,说明总⽐表⾯积中仅有22.7%的⽐表⾯积对⽐容有贡献｡国际纯粹与应⽤化学联合会(IUAPC)将多孔材料的孔隙分为微孔( <2nm)､中孔(2～50nm)和⼤孔(>50nm)三类｡EDLC主要靠电解质离⼦进⼊活性炭的孔隙形成双电层来存储电荷,由于电解质离⼦难以进⼊对⽐表⾯积贡献较⼤的､孔径过⼩的超细微孔,这些微孔对应的表⾯积就成为⽆效表⾯积｡所以除了⽐表⾯积外,孔径分布也是⼀个⾮常重要的参数,⽽且不同电解质所要求的最⼩孔径是不⼀样的｡Gsalirta等研究了⼏种不同孔结构的活性炭在LiCl､NaCl和KCl的⽔溶液及 LiBF4和 Et4NBF4的PC溶液中的双电层电容性能后证实了上述结论｡提⾼活性炭的⽐表⾯积利⽤率,进⽽提⾼其⽐容的有效⽅法是增⼤活性炭的中孔含量｡LeeJniwoo等运⽤模板法制备了⽐表⾯积为1257m2/g的中孔碳,其平均孔径为2.3nm,制成电容器后不论在⽔系还是有机电解质中其⽐容都明显⼤于分⼦筛炭｡另外,D.Y.Qu等的研究表明,增⼤中孔的含量,还可以明显提⾼EDLC的功率密度,因为孔径越⼤,电化学吸附速度越快,这说明孔径较⼤的碳材料能满⾜快速充放电的要求,适合制备⾼功率的电容器｡另外,孔径分布对EDLC的低温容量也有影响,具有更多纳⽶以上孔径的碳电极其低温容量减⼩得更慢｡通过电化学氧化､化学氧化､低温等离⼦体氧化或添加表⾯活性剂等⽅式对碳材料进⾏处理,可在其表⾯引⼊有机官能团｡⼤量研究表明,表⾯有机官能团对EDLC的性能有很⼤影响｡⼀⽅⾯,有机官能团可以提⾼电解质对碳材料的润湿性,从⽽提⾼碳材料的⽐表⾯积利⽤率,同时这些官能团在充放电过程中还可以发⽣氧化还原反应,产⽣赝电容,从⽽⼤幅度提⾼碳材料的⽐容｡A.Y.Rychagov的研究证明表⾯官能团的赝电容效应对⽐电容的贡献有时可达50%以上｡另⼀⽅⾯,碳材料表⾯官能团对电容器的性能也存在负⾯影响,研究表明碳材料表⾯官能团含量越⾼,材料的接触电阻越⼤,从⽽导致电容器的ERS也就越⼤;同时,官能团的法拉第副反应还会导致电容器漏电流的增⼤;另外,碳材料电极表⾯含氧量越⾼,电极的⾃然电位越⾼,这会导致电容器在正常⼯作电压下也可能发⽣⽓体析出反应,影响电容器的寿命｡活性炭的电导率是影响EDLC充放电性能的重要因素｡⾸先,由于活性炭微孔孔壁上的碳含量随表⾯积的增⼤⽽减少,所以活性炭的电导率随其表⾯积的增加⽽降低;其次,活性炭材料的电导率与活性炭颗粒之间的接触⾯积密切相关;另外,活性炭颗粒的微孔以及颗粒之间的空隙中浸渍有电解质溶液,所以电解质的电导率､电解质对活性炭的浸润性以及微孔的孔径和孔深等都对电容器的电阻具有重要影响｡总之,活性炭具有原料丰富､价格低廉和⽐表⾯积⾼等特点,是⾮常具有产业化前景的⼀种电极材料｡⽐表⾯积和孔径分布是影响活性炭电化学电容器性能的两个最重要的因素,研制同时具有⾼⽐表⾯积和⾼中孔含量的活性炭是开发兼具⾼能量密度和⾼功率密度电化学电容器的关键｡。
碳基材料在电化学储能中的应用
碳基材料在电化学储能中的应用近年来，碳基材料在电化学储能领域中的应用越来越受到人们的关注。
碳基材料具有很高的比表面积、良好的电导率、高化学稳定性等优良的性能，使得它在储能领域中有着广泛的应用。
本文将对碳基材料在电化学储能中的应用进行探讨。
一、碳基材料概述碳基材料是由纯净的碳元素构成的材料，具有优良的物理化学性质，如高比表面积、良好的导电性和化学稳定性等。
目前，碳基材料已经广泛应用于电化学储能、光电催化、传感器、催化剂等领域。
其在电化学储能领域中的应用尤为重要。
二、碳基材料在超级电容器中的应用超级电容器是一种高效储能装置，能够快速储存和释放电能。
碳基材料是制备超级电容器所必须的材料之一。
其中，以活性炭和碳纳米管为代表的碳基材料因其高比表面积和高导电性而成为制备超级电容器的理想材料。
活性炭是由木材、植物、煤炭等原料在高温条件下经过物理或化学处理后制备而成的一种微孔材料。
由于其特有的微孔结构和高比表面积，使其具有良好的吸附性能和电化学性能，被广泛应用于超级电容器的制备中。
碳纳米管是一种由碳元素构成的管状结构，具有很高的比表面积和优异的电化学性能。
研究发现，将碳纳米管作为超级电容器的电极材料，不仅能够提高储能效率，还能够提高超级电容器的循环寿命。
三、碳基材料在锂离子电池中的应用锂离子电池是一种高效储能电池，具有高能量密度、长循环寿命和低自放电等优点，目前已广泛应用于电动汽车、移动通信、笔记本电脑等领域。
碳基材料也是锂离子电池中必不可少的材料之一。
碳基材料作为锂离子电池的负极材料，具有很高的比表面积和优良的导电性能，可以提高锂离子电池的储能效率和循环寿命。
研究发现，将碳纳米管作为锂离子电池的负极材料，不仅能够提高电池的储能效率，还能够减少电池的容量衰减速度，从而提高电池的循环寿命。
四、碳基材料在柔性电子器件中的应用柔性电子器件是一种新型的电子器件，具有高韧性、高弹性和超薄柔性等特点，可以在柔性基底上灵活地制备各种形状的电子装置。
超级电容器材料
超级电容器材料超级电容器是一种能够快速存储和释放大量电能的电子元件，它具有高能量密度、高功率密度、长循环寿命和快速充放电等特点，因此在许多领域都有着广泛的应用前景。
而超级电容器的性能很大程度上取决于其材料的选择，因此超级电容器材料的研究和开发显得尤为重要。
目前，常见的超级电容器材料主要包括活性炭、氧化铅、镍氢氧化物、聚苯胺等。
活性炭是一种常见的电极材料，它具有高比表面积和良好的导电性，能够提供良好的电容性能。
氧化铅具有良好的导电性和化学稳定性，适合用于电解质。
镍氢氧化物具有高比容量和良好的循环寿命，是一种优秀的电极材料。
聚苯胺具有良好的导电性和循环稳定性，适合用于制备电极材料。
除了以上常见的超级电容器材料外，近年来，一些新型材料也开始受到关注。
例如，二维材料（如石墨烯、硫化钼、氮化硼等）因其特殊的结构和优异的电化学性能，被认为是潜在的超级电容器材料。
此外，金属有机框架材料、碳纳米管、氧化钛等材料也展现出了良好的电容性能，受到了广泛关注。
在超级电容器材料的研究中，除了单一材料的研究外，复合材料也成为了研究的热点之一。
通过将不同材料进行复合，可以充分发挥各种材料的优点，从而实现超级电容器性能的进一步提升。
例如，将活性炭与氧化铅复合，可以提高电容器的能量密度；将聚苯胺与氧化钛复合，可以提高电容器的功率密度。
此外，超级电容器材料的研究还需要考虑材料的制备工艺、表面改性、电极结构设计等方面的问题。
通过优化材料的制备工艺，可以提高材料的比表面积和导电性能；通过表面改性，可以改善材料的电化学性能和循环稳定性；通过设计合理的电极结构，可以提高电容器的能量密度和功率密度。
总的来说，超级电容器材料的研究和开发是一个综合性的课题，需要涉及材料科学、化学工程、电化学等多个领域。
随着材料科学和技术的不断进步，相信未来会有更多新型超级电容器材料的出现，为超级电容器的性能提升和应用拓展提供更多可能性。
超级电容器的活性炭电极制备工艺研究
超级电容器的活性炭电极制备工艺研究随着电子技术的发展，电子设备的运行速度和处理能力不断提高。
同时，能源问题也成为了全球关注的焦点。
为了满足设备运行的电源需求，越来越多的研究人员开始关注新型电容器的研发。
超级电容器作为一种新型电容器，具有高功率密度、长寿命、快速充放电、环境友好等优点，因此备受研究者的关注。
超级电容器的核心部件是电极材料。
活性炭作为超级电容器电极材料的首选，因其表面积大、孔径分布广、导电性好等优点而备受青睐。
本文将探讨超级电容器的活性炭电极制备工艺研究。
一、活性炭电极的制备1.材料选择活性炭的选择要考虑两个因素。
首先，活性炭的表面积越大，其在电容器中的表现越好。
其次，选用适当的助剂，如氧化锆等，可以增加活性炭的导电性。
因此，在选择活性炭时需要综合考虑这两个因素。
2.炭化处理在活性炭制备的过程中，炭化处理是必须的。
炭化能够提高活性炭的比表面积、孔径分布和电导率等性能。
通常采用高温热解、氧化、碳化等方法对原料进行处理。
3.活化处理活化处理是活性炭电极制备不可或缺的一步，它能进一步增大活性炭的比表面积和孔径分布，使其电化学表现更优越。
活化处理分为物理活化和化学活化两种方法，物理活化主要是利用气体分子的物理吸附、凝聚和作用，而化学活化是利用碱性、酸性物质对活性炭表面进行化学反应，引入新的官能团。
二、影响活性炭电极表现的因素1.比表面积活性炭的比表面积越大，其在电容器中的表现越好。
为了增大活性炭的比表面积，我们可以采用物理活化、化学活化或多孔碳化处理等方法。
2.孔径分布孔径分布是另一个重要因素。
孔径分布对活性炭电极的电化学表现有很大的影响。
大孔径的材料能够存储更多的离子，而小孔径有助于离子的迁移和扩散。
因此，我们需要在活化处理中控制孔径分布。
3.导电性活性炭本身的导电性较差，因此需要使用助剂来提高其导电性。
常用的助剂是氧化锆、金属氧化物、单壁碳纳米管等。
助剂的添加量需要在保证良好的导电性的同时不减少活性炭的比表面积和孔径分布。
超级电容器的材料与制造
超级电容器的材料与制造超级电容器是一种能够快速存储和释放大量电荷的电子元件，具有高能量密度、长循环寿命、快速充放电速度等优点，因此在电子设备、新能源汽车、电力系统等领域有着广泛的应用。
超级电容器的性能主要取决于其材料和制造工艺，下面将介绍超级电容器常用的材料以及制造过程。
一、超级电容器的材料1. 电极材料超级电容器的电极材料是其性能的关键之一。
目前常用的电极材料主要包括活性炭、氧化铅、氧化锰、氧化铁等。
活性炭是最常见的电极材料，具有比表面积大、导电性好的特点，能够提高电容器的能量密度。
氧化铅、氧化锰、氧化铁等材料具有较高的比电容和电导率，能够提高电容器的功率密度。
2. 电解质电解质是超级电容器中起储存电荷和传导电荷的作用的重要组成部分。
常用的电解质包括有机电解质和无机电解质。
有机电解质具有导电性好、稳定性高的特点，但在高温下易发生分解；无机电解质具有耐高温、耐腐蚀的特点，但导电性较差。
选择合适的电解质可以提高超级电容器的性能。
3. 封装材料超级电容器的封装材料需要具有良好的绝缘性能、耐高温性能和耐腐蚀性能，以保护电容器内部元件不受外界环境的影响。
常用的封装材料包括聚酰亚胺、聚丙烯等高分子材料，以及氧化锌、氧化铝等无机材料。
二、超级电容器的制造1. 电极制备电极是超级电容器的核心部件，其制备过程主要包括原料处理、混合、成型、烘干和烧结等步骤。
首先将电极材料进行粉碎、筛分等处理，然后按一定比例混合均匀，加入适量的粘结剂和溶剂，进行成型，最后通过烘干和烧结等工艺得到成品电极。
2. 电解质注入电解质是超级电容器中起储存电荷和传导电荷的作用的重要组成部分。
在制造过程中，需要将电解质注入到电容器的正负极之间，以确保电容器正常工作。
注入电解质的过程需要控制好温度、压力和注入速度等参数，以避免电解质泄漏或不均匀分布。
3. 封装组装封装是超级电容器制造的最后一个环节，其目的是将电容器内部元件封装在外壳中，以保护其不受外界环境的影响。
超级电容器论文：超级电容器活性炭电极表面活性剂偶联剂制备工艺
【关键词】超级电容器活性炭电极表面活性剂偶联剂制备工艺【英文关键词】Supercapacitor Activated carbon electrode Surfactant Coupling agent Preparation Process超级电容器论文：超级电容器活性炭材料的表面改性及其电极性能研究【中文摘要】超级电容器（Supercapacitor）是一种新型储能装置，它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点，近年来开始备受关注。
电极是超级电容器的核心部件，其电极制备工艺及表面改性研究对活性炭基超级电容器的比电容、内阻、充放电效率及循环稳定性具有重要影响。
本文开展了高性能活性炭材料的表面改性和卷绕式电极成型工艺研究。
采用表面活性剂和硅烷偶联剂对活性炭进行表面处理，改善活性炭的表面电解液的可湿润性，提高活性炭表面积利用率，增加双电层数量和导电离子迁移速率。
同时，活性炭表面改性提高了其与电极黏结剂的相容性，可以降低粘结剂的用量，增加活性炭电极活性物质含量；对活性炭电极片成型工艺参数进行优化，以提高活性炭电极的能量密度和功率性能。
表面改性活性炭的理化性质和电化学性能通过红外分析（FTIR）、热失重分析（TGA）、扫描电镜分析（SEM）、比表面积测试（BET）、力学性能测试和恒流充放电（CP）、循环伏安（CV）、交流阻抗（Nyquist）等分析测试方法进行研究，结果显示通过活性炭表面改性和成型工艺优化可以显著提高超级电容器的能量密度。
1、表面活性剂改性活性炭：采用表面活性剂三乙基苄基溴化铵、四丁基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠和油酸钠对商品活性炭进行真空浸渍改性。
研究了表面活性剂对活性炭表明性质和电化学性能的影响。
结果显示表面活性剂分子通过分子间作用力、氢键力等附着/吸附于活性炭表面，使活性炭表面具有良好的电解液可浸润性。
其中十二烷基苯磺酸钠改性活性炭对比表面积、平均孔径径和孔容量较影响较小，对提高活性炭表面双电层形成效率和电解质离子传输速率具有显著效果。
超级电容介质类型
超级电容介质类型
超级电容（Supercapacitor）是一种新型的电化学储能设备，其电容量高达百至千倍的电解电容器，具有高功率密度、快速充放电、长寿命等特点。
而超级电容介质则是超级电容器中起到重要作用的一部分，其质量和性能直接影响到超级电容器的性能。
超级电容介质主要有三种类型：活性炭、金属氧化物和聚合物。
一、活性炭
活性炭是目前最常用的超级电容介质，其由高比表面积的碳材料制成。
活性炭的电容量取决于其比表面积，具体来说，其电容量正比于比表面积的平方根。
因此，活性炭的比表面积越大，其电容量就越高。
活性炭超级电容器具有低内阻、高电容量、长寿命等优点，广泛应用于储能设备、电动车辆、医疗器械等领域。
二、金属氧化物
金属氧化物是一种新型的超级电容介质。
其电容量较高，且具有良好的稳定性和可靠性。
金属氧化物超级电容器的性能主要取决于金属氧化物的比表面积和导电性。
目前，钼酸锂、钴酸锂等金属氧化物已经广泛研究并应用于超级电容器。
三、聚合物
聚合物是一种新型的超级电容介质，其特点是具有较高的电容量和较低的内阻。
聚合物超级电容器具有高能量密度、高功率密度、长寿命、较低的内阻等优点，适用于电力系统、智能电网、新能源汽车等领域。
目前，聚苯胺、聚合物电解质等聚合物已经成为研究的热点。
总结
超级电容器是一种新型的储能设备，其性能取决于超级电容介质的质量和性能。
目前，活性炭、金属氧化物和聚合物是超级电容器常用的介质类型，分别具有不同的优点和适用范围。
未来，随着科技的不断发展，超级电容器的应用领域将更加广泛，超级电容介质也将会有更多的创新和发展。
超级电容器材料
超级电容器材料超级电容器是一种能够储存和释放大量电能的电子元件，它具有高能量密度、高功率密度和长循环寿命等特点，因此在电力系统、汽车、电子设备等领域有着广泛的应用前景。
而超级电容器的性能取决于其材料的特性，因此研究和开发高性能的超级电容器材料是当前的重要课题之一。
目前，常用的超级电容器材料主要包括活性碳、氧化物、聚合物和碳纳米管等。
活性碳是一种常见的电极材料，具有高比表面积和良好的电导率，能够提供较大的电容量。
氧化物材料如二氧化锰、氧化铁等具有较高的比电容和较好的循环寿命，适合用于超级电容器的正极材料。
聚合物材料具有较高的柔韧性和可塑性，能够制备成薄膜状电极，适合用于柔性超级电容器的制备。
而碳纳米管具有优异的导电性和机械性能，能够制备成复合材料，提高超级电容器的性能。
除了上述常见的超级电容器材料外，近年来也涌现出一些新型材料，如金属有机骨架材料（MOF）、二维材料（如石墨烯）等，这些材料具有特殊的结构和性能，能够为超级电容器的发展带来新的机遇和挑战。
MOF具有高孔隙度和可调控的结构，能够提供更大的比表面积和更多的储能位，有望成为新型的电极材料。
石墨烯具有优异的导电性和机械性能，可以制备成高性能的电极材料，同时也可以作为超级电容器的导电添加剂，提高电极材料的导电性能。
在超级电容器材料的研究和开发过程中，需要考虑材料的制备工艺、结构设计、性能表征等方面的问题。
制备工艺的优化能够提高材料的成品率和性能稳定性，结构设计的合理性能够提高材料的储能效率和循环寿命，性能表征的准确性能够为材料的性能评价提供可靠的依据。
总的来说，超级电容器材料的研究和开发是一个综合性的课题，需要结合材料科学、化学工程、电子工程等多个学科的知识和技术。
随着新材料的涌现和制备工艺的进步，相信超级电容器在能源存储、汽车动力、可穿戴设备等领域的应用将会更加广泛和深入。
超级电容器电极材料
超级电容器电极材料超级电容器作为一种新型的储能设备，具有高功率密度、长循环寿命和快速充放电等优点，因此在电子设备、新能源汽车和可再生能源等领域具有广泛的应用前景。
而超级电容器的性能很大程度上取决于其电极材料，因此研究和开发高性能的电极材料对于提高超级电容器的性能至关重要。
目前，常见的超级电容器电极材料主要包括活性碳、氧化铁、氧化钴、氧化镍等。
活性碳是一种常见的电极材料，具有比表面积大、孔隙结构丰富的特点，能够提供更多的储存空间，但其导电性较差，限制了其在高功率应用中的表现。
氧化铁、氧化钴和氧化镍等金属氧化物具有较高的导电性和储能密度，但循环寿命较短，容量衰减严重，限制了其在实际应用中的发展。
为了克服现有电极材料的局限性，近年来，石墨烯、碳纳米管、金属有机骨架材料等新型材料被广泛应用于超级电容器的电极材料中。
石墨烯具有优异的导电性和比表面积，能够提高超级电容器的电极反应速率和循环寿命；碳纳米管具有高导电性和优异的力学性能，能够增强电极材料的稳定性和耐久性；金属有机骨架材料具有多孔结构和可调控的化学成分，能够提供更多的储能空间和增强电极材料的稳定性。
除了单一材料外，复合材料也成为超级电容器电极材料的研究热点。
将不同种类的材料进行复合，可以充分发挥各自材料的优点，同时弥补其缺陷，从而提高电极材料的整体性能。
例如，将石墨烯与金属氧化物复合，可以兼顾导电性和储能密度；将碳纳米管与金属有机骨架材料复合，可以提高电极材料的稳定性和循环寿命。
总的来说，超级电容器的电极材料需要具有高导电性、大比表面积、丰富的孔隙结构、优异的稳定性和循环寿命等特点。
当前，虽然已经有了一些较为理想的电极材料，但仍然存在一些挑战，如材料制备工艺、性能优化和成本控制等方面需要进一步研究和改进。
相信随着材料科学和能源技术的不断发展，超级电容器的电极材料将会不断涌现出新的突破，为超级电容器的应用提供更多可能性。
超级电容器用活性炭电极材料的研究进展
超级电容器用活性炭电极材料的研究进展*邢宝林,谌伦建,张传祥,黄光许,朱孔远(河南理工大学材料科学与工程学院,焦作454003)摘要 活性炭因具有制备简单、成本低、比表面积大、导电性好以及化学稳定性高等特点,作为超级电容器电极材料已得到广泛应用。
论述了活性炭电极超级电容器的工作原理及活性炭物化性质对超级电容器电化学性能的影响,介绍了活性炭电极材料的最新研究进展,展望了其应用前景,指出寻找新炭源及活化技术、探索活性炭孔结构和表面性质的有效控制手段、开发活性炭复合材料等是该领域今后研究的重点方向。
关键词 活性炭 电极材料 超级电容器 电化学性能中图分类号:TQ424.1;T M 53 文献标识码:AResearch Progress of Activated Carbon Electrode Material for SupercapacitorXING Baolin,CHEN Lunjian,ZHAN G Chuanxiang,H U ANG Guangxu,ZHU Kongyuan(Institute of M ater ials Science and Eng ineering ,H enan Po ly technic U niver sity,Jiaozuo 454003)Abstract A ct ivated car bo n has been used w idely as the supercapacit or elect rode mat erial for its easy av ailabil-i ty,lo w cost,high specific sur face ar ea,excellent elect rical co nductivit y and chemical st abilit y.T he w orking pr inciple of super ca pacito r w ith activ ated carbon as electro de and effect of phy sicochemica l propert ies o f activated carbon on electro chemical perfor mance of supercapacit or ar e discussed,recent r esear ch adv ances and a pplicat ion pr ospect of act-i vated car bon electro de mater ial ar e highlighted.T he fo cus of fut ur e r esear ch such as search for new r aw materials and activat ion technolog y for activat ed carbon,ex plo ring an effectiv e method to contro l t he por e structur e and surface propert ies o f activat ed carbon and develo pment of activated car bo n co mpo site are also po inted o ut.Key words activated car bo n,electr ode mater ial,super capacito r,electro chemical per formance*河南理工大学学位论文创新基金资助(2009-D -01);河南理工大学博士基金资助(648216)邢宝林:男,1982年生,博士研究生,主要从事洁净煤技术及炭材料方面的研究 E -mail:baolinx ing @ 谌伦建:通讯作者,男,1959年生,博士,教授,博士生导师,主要从事矿产资源利用及炭材料方面的教学和研究工作 E -mail:lunjianc@0 引言超级电容器(Supercapacitor)又称电化学电容器(Elec -t rochem ical capacitor),是一种介于普通电容器与电池之间的新型储能元件,兼有普通电容器功率密度大和二次电池能量密度高的优点,且充电速度快,循环寿命长,对环境无污染,广泛应用于各种电子产品的备用电源及混合动力汽车的辅助电源[1,2]。
活性炭材料应用于超级电容器电极材料研究进展综述
活性炭材料应用于超级电容器电极材料研究进展综述
任双鑫;安承巾
【期刊名称】《新型工业化》
【年(卷),期】2022(12)9
【摘要】超级电容器具有功率密度高、充放电速度快、循环稳定性好及使用温度范围宽等优点,已被广泛应用于电动汽车、轨道交通、新能源和激光武器等领域。
作为目前唯一被商业化的超级电容器的电极材料——活性炭,具有比表面积高、制造成本低及表面孔径可调等优势,因此本文介绍了活性炭的制备工艺——炭化和活化,并在此基础上详细阐述了生物质基活性炭和导电聚合物基活性炭目前在超级电容器中的应用,分别探讨了孔径结构和杂原子掺杂对活性炭电极材料电化学性能的影响,并对活性炭的未来发展进行了展望。
【总页数】5页(P186-189)
【作者】任双鑫;安承巾
【作者单位】延边大学
【正文语种】中文
【中图分类】TQ424.1
【相关文献】
1.超级电容器用活性炭电极材料的研究进展
2.应用于超级电容器电极材料的石墨烯复合材料研究进展
3.超级电容器用活性炭电极材料研究进展
4.石墨烯基电极材料应用于超级电容器的研究进展
5.生物质活性炭基超级电容器电极材料研究进展
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对超级电容器炭电极材料的研究
对超级电容器炭电极材料的研究摘要：一方面分析作为电极的炭材料存储能量的机理，另一方面描述了超级电容器在活性炭粉、活性炭纤维和炭气凝胶等材料方面的研究。
本文研究炭材料在物理结构和化学方面对超级电容器电化学性质功能的影响因素，以及对超级电容器在炭极材料方面的研究前景进行了简单的阐述。
关键词：超级电容器；炭材料；电极引言超级电容器是存在于传统电容器和充电电池之间的一类新颖的储能设备，其中的容量可以达到几千法拉。
与传统电容器和蓄电池相比，超级电容器具有使用寿命长、静电容量大、功率密度高、设备环保无污染等优势。
依据电能的储存和转化的原理不同，超级电容器分为双电层电容器、法拉第准电容器。
双电层电容器具有成本低、使用寿命长等优点，法拉第准电容器在比能量方面具有优势。
不难看出，炭电极材料是学术界和工业界公认的超级电容器电极材料。
1炭材料存储能量的原理以炭材料作为超级电容器的电极材料，其实就是双电层电容器，储存能量的过程就是经过界面双层储存的电荷得以实现的。
当施加的电压在电解质溶液分解电压之下时，电解质溶液中的正负离子会在施加电场的影响下急速移向两极，在正负两极的表面分别产生致密的双电层，与此同时，电荷就储存在电极与电解质溶液的界面中，不会产生移动的现象。
2 炭材料作为电极的分类在1957年，炭材料最早被用作超级电容器的电极材料。
随着研究和探索的不断进步和演化，当前作为超级电容器电极材料的炭材料有活性炭粉、活性炭纤维、炭气凝胶、炭纳米管、石墨烯这五个种类。
2.1活性炭粉活性炭粉在超级电容器电极材料中的应用范围是最广泛的，其工业生产和使用年代也是最久远的。
当前，一直用作生产活性炭粉的原料有植物体、矿物体、人造材料和工业废料四个方面组成。
在活性炭粉原料的选择上需要将生产成本、灰分含量、导电性能等方面的原因考虑进去，当前应用相对广泛的超级电容器活性炭原料大多数是椰壳、针状焦和纤维树脂等种类。
2.2活性炭纤维活性炭纤维是在活性炭粉的基础上研发的具有吸附能力强的炭电极材料。
超级电容器炭电极材料的研究
超级电容器炭电极材料的研究一、本文概述随着全球能源需求的持续增长以及环境问题的日益严重，高效、环保的能源存储技术成为了科学研究的热点。
超级电容器作为一种介于传统电容器和电池之间的新型储能器件，因其高功率密度、快速充放电性能以及长循环寿命等优点，在电动汽车、智能电网、便携式电子设备等领域具有广泛的应用前景。
炭电极材料作为超级电容器的核心组成部分，其性能直接决定了超级电容器的电化学性能。
因此，研究高性能的炭电极材料对于推动超级电容器技术的发展具有重要意义。
本文旨在探讨超级电容器炭电极材料的研究现状、发展趋势以及未来挑战。
我们将对超级电容器的基本原理和炭电极材料的分类进行简要介绍。
随后，重点分析不同类型炭电极材料的制备工艺、结构特征以及电化学性能，并对比其优缺点。
我们还将讨论炭电极材料在超级电容器应用中的实际问题，如循环稳定性、能量密度和功率密度等。
结合当前的研究热点和技术难点，展望超级电容器炭电极材料未来的发展方向，以期为相关领域的研究提供有益的参考和启示。
二、超级电容器炭电极材料概述超级电容器，作为一种介于传统电容器和电池之间的新型储能器件，因其具有高功率密度、快速充放电、长循环寿命以及宽广的工作温度范围等优点，受到了广泛的关注和研究。
而炭材料，因其优异的导电性、高比表面积、良好的化学稳定性以及低廉的成本，成为了超级电容器电极材料的理想选择。
炭电极材料主要包括活性炭、碳纳米管、石墨烯等。
活性炭是最早被用于超级电容器的炭材料，其具有高比表面积和良好的孔结构，可以提供大量的电荷存储位置。
碳纳米管因其独特的一维结构和优异的电子传输性能，成为了超级电容器电极材料的研究热点。
石墨烯，作为一种新兴的二维纳米材料，因其超高的比表面积、良好的导电性和化学稳定性，被认为是超级电容器炭电极材料的未来之星。
在超级电容器炭电极材料的研究中，如何提高其比表面积、优化孔结构、改善导电性能以及提高电化学稳定性是研究的重点。
通过物理或化学活化方法，可以增大活性炭的比表面积并改善其孔结构，从而提高其电荷存储能力。
高能量密度超级电容器材料的研究与开发
高能量密度超级电容器材料的研究与开发近年来，随着电子技术的飞速发展，电池作为电能储存的主要装置已经无法满足人们对高能量密度储存设备的需求。
而超级电容器，作为一种新型的能量储存装置，具有高能量密度、长寿命、高充放电效率等优点，备受人们的关注。
然而，要实现超级电容器在大规模商业应用方面的突破，材料的研究与开发显得尤为关键。
在当前超级电容器材料的研究与开发中，最具潜力的是碳基材料。
碳基材料拥有较高的比表面积和丰富的孔隙结构，可以提供更多的储能空间。
其中，活性炭、碳纳米管和石墨烯是最为常见的碳基材料。
活性炭的特点是具有较高的孔隙结构和比表面积，但其能量密度相对较低；碳纳米管具有优异的导电性能和高比表面积，但对于大规模生产存在难题；石墨烯则是一种具有单层碳原子结构的二维材料，拥有超高的电导率和良好的力学强度。
因此，石墨烯在超级电容器材料的研究中备受关注，被认为是一种具有巨大潜力的材料。
然而，单纯依靠碳基材料还不足以满足超级电容器的发展需求。
许多科研人员开始探索其他材料的潜力，如金属氧化物、金属硫化物等。
这些材料具有较高的比容量和电导率，可以在一定程度上提高电容器的能量密度。
其中，金属氧化物中的锰氧化物、钴氧化物和镍氧化物，以及金属硫化物中的钼二硫化物和钼三硫化物等材料受到了广泛关注。
这些材料不仅具有较高的能量密度，而且在电化学稳定性和循环寿命方面也表现出色。
除了新型材料的研发，改良现有超级电容器材料的结构和性能也是一个重要的研究方向。
一种被广泛研究的方法是引入纳米结构。
通过纳米化处理，可以增加材料的比表面积，提高储能空间。
同时，纳米材料还可以减少电子和离子传输的阻抗，提高电容器的充放电效率。
此外，还有一种方法是通过调控电解质的配方和性质，来改善电容器的性能。
目前，高离子传导率和低电阻率的电解质已经成为超级电容器领域的研究热点。
在超级电容器材料的研究与开发过程中，需要充分发挥理论和实验的相互作用。
理论模拟可以为实验研究提供指导，同时也能为新材料的设计和优化提供方向。
超级电容 电极材料
超级电容电极材料超级电容（Supercapacitors，也称为超级电池、电化学双层电容）是一种能储存和释放大量电能的电子元件，其工作基于电化学双层效应。
超级电容的性能取决于其电极材料，其中包括正极电极材料和负极电极材料。
以下是一些常见的超级电容电极材料：1.活性碳（Activated Carbon）：活性碳是最常见的电极材料之一。
它具有大表面积，提供了更多的电极材料表面供电荷分布，从而增加了电容的容量。
活性碳通常用于负极。
2.氧化铟锡（Indium Tin Oxide，ITO）：氧化铟锡通常用于正极，因为它具有良好的导电性和光透明性，适用于某些应用，如透明超级电容。
3.氧化银（Silver Oxide）：氧化银电极在某些应用中也有用途，因为它具有较高的电导率。
4.铂（Platinum）：铂电极通常用于高性能的超级电容中，因为它具有优异的电导率和耐腐蚀性。
5.导电高分子（Conductive Polymers）：一些导电高分子，如聚苯胺（Polyaniline）和聚噻吩（Polypyrrole），也用于制作超级电容电极。
它们具有良好的导电性和电化学性能。
6.氧化物材料：一些氧化物材料，如锰氧化物（Manganese Oxide）和二氧化钛（Titanium Dioxide），也可以作为电极材料。
它们在某些应用中提供了特定的性能优势。
超级电容的电极材料的选择通常取决于应用的要求，包括电容量、工作电压、充放电速度和环境条件等。
不同的电极材料具有不同的优点和限制，因此在设计超级电容时需要根据具体情况进行选择。
超级电容的电极材料和电介质决定了其性能特点。
超级电容介质类型
超级电容介质类型超级电容介质类型超级电容是一种高能量密度的电化学储能器件，其特点是具有高功率密度、长寿命、快速充放电等优点。
而超级电容的性能取决于其内部电极材料和介质材料的选择。
本文将介绍超级电容中常用的介质类型。
一、活性炭活性炭是一种多孔性材料，具有大比表面积、良好的导电性和化学稳定性等特点。
在超级电容中，活性炭通常作为正极材料使用，它可以提供大量的表面积来吸附离子，并且可以快速地释放储存的电荷。
此外，活性炭还可以与其他材料组合使用，以提高超级电容的能量密度和功率密度。
二、碳纳米管碳纳米管是一种由碳原子组成的纤维状结构，在超级电容中也被广泛应用。
碳纳米管具有优异的导电性能和高比表面积，并且可以通过改变其结构来调节其导电性能和孔隙结构。
因此，在超级电容中使用碳纳米管作为电极材料可以提高其储能效率和循环寿命。
三、金属氧化物金属氧化物是一种由金属离子和氧离子组成的化合物，具有良好的电学性能和化学稳定性。
在超级电容中，金属氧化物通常作为负极材料使用，它可以提供大量的离子储存空间，并且可以通过调节其结构来提高超级电容的储能密度和功率密度。
四、聚合物聚合物是一种由单体分子经过聚合反应形成的高分子材料，具有良好的可塑性和化学稳定性。
在超级电容中，聚合物通常作为介质材料使用，它可以提供大量的孔隙结构来吸附离子，并且可以通过改变其结构来调节其孔隙大小和分布。
此外，聚合物还可以与其他材料组合使用，以提高超级电容的储能效率和循环寿命。
五、离子液体离子液体是一种由阳离子和阴离子组成的液态材料，在超级电容中也被广泛应用。
离子液体具有优异的导电性能和化学稳定性，并且可以通过改变其结构来调节其导电性能和溶解度。
因此，在超级电容中使用离子液体作为介质材料可以提高其储能效率和循环寿命。
六、纳米材料纳米材料是一种具有纳米级尺寸的材料，具有优异的物理化学性能。
在超级电容中，纳米材料可以作为电极材料或介质材料使用，它可以提供大量的表面积或孔隙结构来吸附离子，并且可以通过改变其结构来调节其导电性能和孔隙大小。
超级电容器用玉米芯基活性炭材料的制备和性能研究
超级电容器用玉米芯基活性炭材料的制备和性能研究超级电容器作为一种高性能储能设备，已经引起了广泛的关注。
然而，传统的电容器材料如钨酸盐等存在成本高、容量低等缺点，因此寻求一种新的更高效的储能器材料尤为重要。
玉米芯基活性炭作为一种新型的兼具低成本、高比表面积和好的导电性质的材料，近年来被提出作为超级电容器电极材料的备选方案之一。
首先，制备过程中，玉米芯的取得、洗涤和磨碎是制备活性炭的基础步骤，然后在特定条件下煅烧以获得高纯度的活性炭。
煅烧的条件主要包括温度、时间、升温速度等因素，通常在氨气气氛下煅烧，在煅烧前先磷酸灌注，能够显著提高活性炭的比表面积。
其次，对于超级电容器的性能测试，常用的电化学测量方法包括循环伏安法（CV）、线性扫描伏安法（LSV）和电化学阻抗谱法（EIS）。
实验结果表明，制备出的玉米芯基活性炭电极材料在1 M H2SO4溶液中，其比电容可以达到约150 F/g，比表面积高达2460 m2/g，优于其他常见的活性炭材料。
此外，该电极材料还具有良好的电化学反应动力学性能，和优秀的充放电循环稳定性。
最后，玉米芯基活性炭材料的研究为超级电容器的发展提供了一种新的路径。
以玉米芯为原料的活性炭不仅便宜，而且环保，同时其纳米级的孔隙结构也有利于电极材料高效储能。
未来在玉米芯基活性炭材料的应用研究中，研究者们应该更加注重其制备工艺的优化，以提高电极材料的能量密度和功率密度，进而提升超级电容器的整体性能。
总之，玉米芯基活性炭材料的制备和性能研究为电极材料的设计和开发提供了一种新的思路和方法，其优异的性能表现可能会促进超级电容器行业的研究发展并促进相关技术的商业应用。
此外，玉米芯基活性炭材料的制备方法简单、成本低廉，具有很好的可持续性和环境友好性。
相比较于传统材料制备方法，玉米芯的获取和处理过程不会对环境造成过大的影响。
此外，玉米芯在农业生产中也是一种很常见的副产品，其利用也符合资源的综合利用原则，具有较好的社会效益。
超级电容器储能的原理
超级电容器储能的原理
超级电容器储能的原理是通过电电解双层电容效应来实现的。
超级电容器由两个电极（通常是活性炭材料）和一个电解质介质组成。
当电容器连接到电源时，正极电极上的电子会向电解质中移动，同时负极电极上的电子会从电解质中移除。
这个过程导致了电解质中产生了带正电和带负电的离子。
由于离子的共吸引力，它们会聚集在电极和电解质界面附近形成一个双层电容，其中正离子聚集在负极附近，负离子聚集在正极附近。
当超级电容器处于充电状态时，电子从电源流向正极电极，然后通过电解质中的离子移动并沉积在负极电极上。
这个过程导致带电离子从电解质中交换，在双层电容中储存电能。
当需要释放电能时，超级电容器的电极连接到外部电路。
在连接后，储存的电能会通过电解质中的离子运动，在电容器的电极之间传递，并驱动电路中的负载工作。
超级电容器以其高能量密度、高电压和长寿命等优点而被广泛应用于需要短时间高功率输出和快速充电和放电的领域，如电动汽车、电子设备和可再生能源储能系统等。
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电池中添加活性炭与超级电容器杨裕生/中国工程院院士超级电容器的主要不足是比能量不高，而电池的主要问题是要提高比功率和延长循环寿命，二者并联使用在一定程度上可以互补而得到较好的效果。
近些年来，在超级电容器和电池的内部进行“交叉”，即在超级电容器里加入电池的电极材料，也在电池中添加活性炭，使二者的性能均有相应的改善而又可简化外电路。
随着研究的进展，衍生出许多不同的组合方式，产生了许多新的名称。
虽然大多数的组合方式与名称相符，但也有个别是有意无意的名不符实。
本文意想整理一下，首先划分“电池”的变种与“电容器”的变种，然后再行细分，供大家讨论。
一、超级电容器及其变种超级电容器是两个电极均以双电层原理蓄电的储能器件（图1），主要是用活性炭（大比表面的炭）作为储能材料，其电解液有水溶液体系（包括酸、碱、中性）和有机溶液体系，后者可以有较高的电压。
超级电容器的主要特性是充放电循环寿命长，比功率高，但比能量低。
混合型超级电容器是一个电极以双层原理蓄电、另一电极为具有氧化—还原作用的电池电极材料的蓄电器件。
以双层原理蓄电的电极既可以作为正极也可以作为负极。
例1 ：正极为PbO2，负极为活性炭（图2a）；例2 ：正极为NiOOH，负极为活性炭（图2b）；例3 ：正极为活性炭，负极Li4Ti5O12（图2c）。
混合型超级电容器的比功率、比能量介于电池与超级电容器之间，而更接近超级电容器。
混合型电池超级电容器（图3）是混合型超级电容器的活性炭正极中混入小部分锂离子电池电极材料，活性炭仍是该电极的主要成分：① A.D.Pasquier等报道［J Power Sources 136（2004）160］的混合型电池超级电容器（Hybrid battery-supercapacitor）是由上述例3的混合型超级电容器衍生出的，其正极活性炭电极中加入了少部分的LiCoO2 ；负极仍为Li4Ti5O12 ；②成都有机所和中料来方的胡学波等报道［J Power Sources 187（2009）635］的混合型电池超级电容器，其正极活性炭电极中加入了15—30%LiMn2O4，活性炭电极占60—45%比例，负极也是Li4Ti5O12 。
该混合型电池超级电容器4C恒流下的比能量达14.47Wh/kg ，5000次循环后衰减小于8% 。
二、电池添加活性炭的变种电池添加活性炭的变种可分两类：第一类是电池中的一个电极与活性炭电极并联，现只有“超级电池”（Ultra battery 图5），它是铅酸电池（图4）的铅负极与活性炭电极并联。
［m & R.Louey ，J Power Sources 158（2006）1140］此特有名称已获普遍使用，主要是尊重发明者的首创命名，同时也是因为它基本表达了电池的本质。
更为完整的名称影视“并联电极电容型铅酸电池”。
第二类是电池中的一个电极中混入活性炭——电容型电池。
例1 ：将活性炭混入铅酸电池的铅负极，正极仍为PbO2 ，美国人称为“advanc ed lead-acid batteries 先进的铅酸电池”，我们曾称为“铅炭电池”（图6a）；例2 ：活性炭混入锂离子电池正极（图6b），负极为石墨；2011年6月江苏常州和辽宁朝阳两企业同时在北京的一次学术会议上报道，他们均称其为“电容电池”；例3 ：活性炭混入镍氢电池的储氢合金粉中，正极为氧化镍（图6c）2011年9月科技日报报道周国泰院士的事迹中称之为“镍碳超级电容器”，显然此名称不确切，而应称为“电容型镍氢电池”。
电池的一个电极中混入活性炭，正面效应是比功率提高，循环性改善；负面的效应是比能量减低（活性炭占了电极部分位置），还可能增加电极析气量和调浆、涂布难度。
减低负面效应的主要方法是将活性炭加入量控制在一个合适的范围，活性炭的品质也很重要。
电容型电池比功率、比能量通常也介于电池与超级电容器之间，但接近电池。
电容型铅酸电池，简称“铅炭电池”，活性炭加入到铅酸电池的负极中使电池的比功率显著提高，寿命延长；其生产工艺较超级电池的简单，正在为我国许多铅酸电池企业试行生产。
电容型锂离子电池是在锂离子电池磷酸铁锂正极中加入少量活性炭。
①常州华日升凯晟能源科技有限公司2011年6月会议后，又于7月在北京举行技术论证咨询会。
他们将该产品称为“高功率、高能量和高安全性磷酸铁锂锂离子动力电容电池”，名实基本相符。
②朝阳立塬新能源有限限公司2011年6月会议后，2012年1月举行成果鉴定会。
该电池的LiFeO4正极中加少量自产的活性炭，负极也是石墨。
功率型电池的比能量为78 Wh/kg ，3000次衰减至65.8 Wh/kg（84%），比功率达2243 W/kg ；-20%下比能量为71.2 Wh/kg ；能量型电池的比能量为117 Wh/kg ，500次容量保持97% ，比功率达1740 W/kg ；-20%下比能量为94.2 Wh/kg .该电池定名为“电容型磷酸铁锂锂离子电池”。
上述的名称都较长，是为了准确、全面的反应蓄电器件的实质。
当然，英国允许有简称，但是无论如何简化，是“电池”还是“电容器”必须正确表达清楚，不要混淆。
现将超级电容器与电池变种的分类与名称，归纳下表。
超级电容器与电池的变种三、对混入电池的活性炭的要求 分类、名称 电极材料举例负极正极 超级电容器及变种 超级电容器 活性炭活性炭 混合型超级电容器，又称不对称型超级电容器 活性炭氧化镍、氧化铅 钛酸锂活性炭 混合型电池—超级电容器 钛酸锂活性炭+锂盐 电池添加活性炭的变种 电池电极与活性炭电极并联 超级电池，或并联电极电容型铅酸电池 并联的铅电极与活性炭电极氧化铅 在电池的电极中加入少部分活性炭 电容型铅酸电池 铅+少量活性炭氧化铅 电容型锂离子电池 石墨锂盐+活性炭 电容型镍氢电池AB 5+活性炭 氧化镍为达到好的效果，活性炭的性能应有如下要求：高比表面；高中孔孔容；高导电率；高纯度；高密度；高性价比；电解液的浸润性好。
“六高”之间相互制约，不宜过分突出某一指标，否则必将严重损害其它一个或多个指标。
因此，应从原料的筛选起，系统的研究炭化、活化、后处理各个工序，求得综合最佳的结果。
电容型电池中活性炭的混入量一般在百分之几，不高过百分之十几；多加，则负面效应增加太多。
混入的活性炭在不同的电容型电池中的作用机制可能因电极、体系而有所不同。
应深入研究，搞清机制，以利改进活性炭和电池工艺。
四、关于所谓的“镍碳超级电容”先说“常规”镍氢电池（又名金属氢化物—镍电池，图7）。
其正极是NiOOH ，负极是AB5型储氢合金，电解液是KOH水溶液，电压1.2V 。
优点是安全、环境友好，比功率较高，资源可循环利用，循环寿命较长，能量转换效率高。
不足之处是比能不及锂离子电池，价格不低，稀土价升高后更影响其竞争力。
天津和平海湾公司曾引进日本镍氮电池生产技术，负极的生产配方中加科琴炭(比表面约1400m2/g ，导电性高，图7a ) 1—3%以提高比功率、延长寿命;国内多家镍氢电池厂也加导电性活性炭，电池比能量约60—70Wh/kg，日本功率功率型镍氢电池的比能量约45Wh/kg，用于混合电动桥车Prius的电源，比功率和寿命完全满足混合电动车共求；国内也已将功率型镍氢电池用于多种混合电动车。
新出现所谓的“镍碳超级电容器”与镍氢电池有何差别？据科技日报采访报道的“镍碳超级电容器”，活性炭在负极中占30%(其余主要应为储氮合金)。
可见“镍碳超级电容器”与镍氮电池的差别只在高比表面炭的品种和用量不同(对比图7a与图6c)。
其实，以氧化镍为正极、活性碳为负极的“混合型镍炭超级电容器”(也可称为“不对称型镍炭超级电容器”，图2b)早己问世，我的学生程杰的博士学位论文研究的就是它，该博士论文还被评为“全军优秀”〔，由此可见，所谓的“镍碳超级电容器”，是混淆了概念，错用了科学术语。
所谓的“镍碳超级电容器”是创新吗？活性炭在负极中占30%，储氢合金用量减少。
于是：1、这是以镍氢电池为基础的电池，是电容型电池，而不是超级电容器；2、其比能量应约为(60-70 ) Wh/kg x70% ≌( 42-49 ) Wh/kg；科技日报报道其比能f是锂离子电池的2/3，要打个大问号；3、活性炭密度低于储氢合金，故负极体积增大，电池的体积能最密度将显著降低；4、双电层放电可减轻储氢合金大电流负担，负极寿命可能延长，但电池的寿命还受限于正极。
所以，将活性炭混入镍氢电池负极不是创新，只能算是一个企图进一步提高重量比功率的镍氢电池—电容型镍氢电池。
所润的“镍碳超级电容器”优于功率型镍氢电池吗？现有常规的镍氢电池改为功率型时，主要是将电极减薄、面积增大，比功率就已满足混合电动车要求，比能量约为45Wh/kg，与所谓的“镍碳超级电容器”相当。
再有，“镍碳超级电容器”中加入30%的活性炭，在充电后期活性炭上容易析出氢气，同时又因减少了储氮合金而减弱了消除正极析出的氧气的能力。
于是，充电后期电池中将同时积累氢气和氧气，增加了安全隐患，这可能是其在天津装车使用时燃烧的起因，可见，与现有功率型镍氮电池相比，其负面效果明显，故其优越性成问题。
所谓的“镍碳超级电容器”的循环寿命数据有意义吗？电池的充电—放电循环寿命与充放电的深度密切相关联。
以《科技日报》报道的情况折算，该电池每次放电深度仅约为2% ，寿命当然可以很长。
以这种“浅放”方式下的“长寿命”，含混地代表电池在纯电动汽车行驶中“深放方式”的寿命，显然任是有意制造轰动效应，以使局外的公众误认项了不起的成果。
最后，《科技日报》报道的电动车续驶里程忽么那么长？电动车的续驶里程取决于电池的电能容即电池重量×比能量。
据《科技日报》的采访报道：该电动客车满员路试结果，一次充电行驶20公里；报道又说，此公交车百公里耗电为70度(姑且不谈此数偏小)：由此可以算出，此次路试用电147kWh。
电池比能量以42—49Wh/kg计，则该电池应净重3.5—3.0吨！如果电池确实重达3吨多，这样的“一次充电行驶210公里”的“成就”又有何价值呢？然而，经过一系列运作，现在这个“一次充电行驶了2均公里”的“成就’，已经在一些高层的人士中造成了错觉，方便之门为之大开，好像真是我国“电动车电源的一个新突破”！镍氢电池比能量远低于锂离子电池，石价格不低于锂离子电池.又远高于铅酸电池。
真处于锂离子电池和铅酸电池的“夹击”之中，市场不振、产能严重过剩。
曾花费巨资纳进日本设备和工艺、专门生产镍氢电池的天津和平海湾公司，刚倒闭两年。
现在如再大量投入资金搞所谓的“镍碳超级电容器产业化”不仅风险太大，是否必要都值得怀疑！结束语超级电容器中加入电池的电极材料，或者电池中添加适量活性炭，均可能改善超级电容器或电池的某些性能，尤其是电池中添加活性炭更值得重视，但是活性炭的品质和添加量有讲究，机制要研究，名称要对头。