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30秒给有轨电车充满电,不是问题!

已有 2290 次阅读 2018-8-15 14:14 |个人分类:科学书摘|系统分类:观点评述

 

国际著名电化学家B.E.Conway编著的Electrochemical Supercapacitors Scientific Fundamentals and Technological Application 一书于1999 年问世,引起了世界范围内研究超级电容器的热潮。超级电容器作为新型储能器件,兼备普通电容器高功率和电池高能量的优点,具有百万次充放电循环寿命,因此成为储能科学界研究的重点之一。


但是,就当前的产业化技术而言,超级电容器的能量密度一般在5W·h/kg 左右,致使其大规模的市场应用受到极大的限制。因此,研制更高能量密度的超级电容器势在必行;同时,打破国外的技术垄断也至关重要。

 

阮殿波博士于20 世纪末开始研究超级电容器的材料、工艺及工程应用,是最早研制大容量超级电容器单体(双电层电容器)及其模组系统的学者之一。


经过长达15 年的研究,将超级电容器单体容量从1F 提高到9500F,能量密度达到7.29W·h/kg,全球首创性地将其作为主驱动电源应用于储能式有轨电车和无轨电车上,开创了高容量、高功率型超级电容器研发、制造以及新型应用的先河。以阮殿波博士为第一完成人申报的“纯电动公共交通车辆高安全性牵引储能动力电源的研究”项目荣获2016 年中国产学研合作创新成果奖一等奖。为了推进行业的发展,阮殿波博士将多年的心血和科技成果转化为《动力型双电层电容器—原理、制造及应用》一书。

 

《动力型双电层电容器—原理、制造及应用》对动力型双电层电容器的原理、原材料、制造工艺、测试评价、系统集成、市场应用以及未来超级电容器的发展方向进行了兼具深度和广度的精辟阐述,对于我国超级电容器整体的发展具有重要的指导作用,也必将推动超级电容器这一新能源行业的快速发展。




动力型超级电容器,就是既有高能量又有高功率的超级电容器。未来,动力型超级电容器在高铁、电动公交上都会有很好的前景,也在朝消费类电子领域作延伸研究。


众所周知,城市路面设大量充电站和充电设备是不现实的,这时候能量密度高的电容器就派上用场了,也就是闪充型的储能式有轨电车,甚至30s内就能充满电。这就是超级电容器的魅力所在。如果电网允许,从理论上来说它可以几秒就能充满,而电池,就绝不允许这种短路充电。



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《动力型双电层电容器——原理、制造及应用》是作者十多年来在超级电容器研究、应用领域部分工作的成果总结。全书系统全面地介绍了动力型双电层电容器的原理、原材料、制造工艺、测试评价、系统集成等方面内容,对如何改进电极材料、电解液、隔膜、集流体以及整个储能系统进行了详尽阐述,并对动力型双电层电容器的市场应用以及未来超级电容器的发展方向进行了预测。书中给出了许多具有代表性的实际案例,以期更好地解决实际应用问题。



本文摘编自阮殿波动力型双电层电容器——原理、制造及应用》文前,内容有删节。


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动力型双电层电容器——原理、制造及应用

阮殿波  著

责任编辑:裴 育 纪四稳

北京:科学出版社 2018.07

ISBN 978-7-03-056628-7

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(本期编辑:安 静)


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