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第1章 电化学电容器原理1

1.1 电化学储能原理和应用1

1.1.1 电化学定义及研究内容1

1.1.2 电化学发展简史1

1.1.3 电化学储能的原理3

1.1.4 电化学储能的应用6

1.2 电容器的基础知识7

1.2.1 电容器的发展史7

1.2.2 不同种类的电容器10

1.2.3 不同种类电容器的区别12

1.3 电化学电容器18

1.3.1 电化学电容器的发展史18

1.3.2 电化学电容器的结构和工作机制21

1.3.3 电化学电容器的分类28

1.3.4 电化学电容器的产业现状31

1.3.5 电化学电容器与其他储能器件的鉴别34

参考文献36

第2章 动力型双电层电容器用原材料及特性40

2.1 双电层电容器用炭电极材料40

2.1.1 活性炭40

2.1.2 介孔炭49

2.1.3 炭气凝胶50

2.1.4 碳纳米管52

2.1.5 石墨烯54

2.1.6 各种超级电容器炭材料的对比56

2.2 双电层电容器用电解液56

2.2.1 水溶液系57

2.2.2 有机电解液系60

2.2.3 离子液体67

2.2.4 电解液的制备与检测方法67

2.2.5 电解液发展方向69

2.3 双电层电容器用隔膜70

2.4 双电层电容器用集流体74

2.5 双电层电容器用黏结剂78

参考文献83

第3章 动力型双电层电容器的制造工艺及评价测试方法92

3.1 动力型双电层电容器的制造工艺技术概述92

3.2 动力型双电层电容器的工艺制备流程93

3.3 动力型双电层电容器的电极制备95

3.3.1 湿法电极制备工艺95

3.3.2 干法电极制备工艺98

3.4 动力型双电层电容器单体组装工艺100

3.4.1 圆柱型单体100

3.4.2 方型单体102

3.5 关键工艺技术研究104

3.5.1 电极平衡技术研究104

3.5.2 电解液注入量的影响105

3.5.3 漏电流工艺控制106

3.5.4 单体安全性结构研究107

3.6 水分与湿度管理111

3.6.1 水分的影响111

3.6.2 干燥除水112

3.6.3 干燥房与手套箱113

3.7 动力型双电层电容器的特性评价及测试方法114

3.7.1 电压特性114

3.7.2 电容量116

3.7.3 内阻120

3.7.4 额定电流与短路电流121

3.7.5 能量密度与功率密度122

3.7.6 自放电123

3.7.7 长期使用寿命125

3.7.8 工作温度127

3.7.9 存储性能128

参考文献129

第4章 双电层电容器系统集成技术132

4.1 双电层电容器建模132

4.1.1 理想的等效电路模型132

4.1.2 一阶RC串联的电路模型132

4.1.3 改进的串联RC电路模型133

4.1.4 多分支模型133

4.2 双电层电容器系统134

4.2.1 串联组态134

4.2.2 并联组态135

4.2.3 先串后并组态135

4.2.4 先并后串组态136

4.2.5 混合串并联使用138

4.2.6 电容器与电池混合组态138

4.3 双电层电容器系统的电压控制140

4.3.1 电容器间电压不平衡的原因140

4.3.2 电压均衡控制技术141

4.3.3 耗能型均衡方案141

4.3.4 节能型均衡方案142

4.4 双电层电容器系统的热管理147

4.4.1 双电层电容器的温度影响因素147

4.4.2 双电层电容器的热管理148

4.5 双电层电容器的管理系统149

4.6 双电层电容器的失效实验150

4.6.1 过压150

4.6.2 过流152

4.6.3 断路153

4.6.4 短路155

参考文献156

第5章 双电层电容器的市场应用157

5.1 主要生产商157

5.1.1 国外超级电容器主要生产商157

5.1.2 国内超级电容器主要生产商159

5.2 在可再生能源领域的应用161

5.2.1 在风力发电方面的应用161

5.2.2 在光伏发电方面的应用162

5.3 在工业领域的应用164

5.3.1 在起重机等设备方面的应用164

5.3.2 在石油机械方面的应用165

5.3.3 在动力UPS方面的应用166

5.3.4 在微电网储能方面的应用167

5.4 在交通领域的应用168

5.4.1 在再生制动系统方面的应用168

5.4.2 在城轨车辆动力电源方面的应用171

5.4.3 在车辆低温启动等方面的应用173

5.4.4 在其他特殊车辆方面的应用173

5.5 行业发展展望175

5.5.1 双电层电容器发展趋势175

5.5.2 双电层电容器市场分布趋势175

5.5.3 双电层电容器在新能源汽车领域的应用趋势175

5.5.4 市场规模发展预测175

参考文献177

第6章 超级电容器发展中的新体系180

6.1 提高超级电容器能量密度的思路180

6.2 双电层电容器发展中的新体系：石墨烯超级电容器181

6.2.1 石墨烯导电与储能添加剂超级电容器181

6.2.2 石墨烯超级电容器183

6.2.3 石墨烯基复合超级电容器技术190

6.3 双电层电容器与锂离子电池复合的新体系192

6.3.1 锂离子电容器体系193

6.3.2 Li4Ti5O12/AC体系混合电容器201

6.3.3 Li4Ti5O12＋AC/LiMn2O4＋AC体系电池电容207

6.3.4 石墨类/磷酸盐系＋AC体系电池电容217

6.3.5 三元材料体系电池电容224

6.3.6 混合超级电容器的应用231

参考文献232

第7章 国内外双电层电容器相关标准245

7.1 国外有关双电层电容器的标准245

7.2 国内有关双电层电容器的标准247

7.3 标准的发展250

参考文献251