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大學(xué)畢業(yè)生挑戰(zhàn)杯創(chuàng)業(yè)大賽計(jì)劃書
項(xiàng)目名稱 作品所屬學(xué)科 作品所屬類別 作者 負(fù)責(zé)人所在系超級電容器 能源化工 科技發(fā)明制作b類 謝老師 計(jì)算機(jī)06網(wǎng)絡(luò)工程1班
設(shè)計(jì)目的：制備出超級電容器，能夠減少石油消耗，減輕對石油進(jìn)口的依賴，有利于國家石油安全，有效地解決城市尾氣污染和鉛酸電池污染問題。
基本思路： 制備出高性能的電極材料和組裝出一個(gè)新型電容器。
創(chuàng)新點(diǎn)： 它具有充電時(shí)間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點(diǎn)。超級電容器用途廣泛。用作起重裝置的電及創(chuàng)新之處。
技術(shù)指標(biāo)：超級電容器 是指采用高比表面積活性炭或 ruo2 等貴金屬氧化物作電極，容量為傳統(tǒng)電容器的 20～200 倍的電化學(xué)電容器。從儲存電能的機(jī)理來講，采用活性炭的超級電容器的儲能機(jī)理是基于碳電極 /電解液界面上電荷分離所產(chǎn)生的雙電層電容 采用 ruo2 的電容器的電容產(chǎn)生是在氧化物電極表面及體相發(fā)生的氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生的吸附電容，由于該類電容的產(chǎn)生機(jī)制與雙電層電容不同并伴隨電荷傳遞過程的發(fā)生，這種電容被稱為準(zhǔn)電容 。在相同的電極面積的情況下，后者的比電容是前者的 10～100 倍，但前者瞬間大電流放電的功率特性 (功率密度 )好于后者。對碳電極來講，通過化學(xué)處理使碳表面吸附化學(xué)官能團(tuán)或在表面沉積 ruo2 納米顆粒，可以制備雙電層電容和準(zhǔn)電容的復(fù)合電容器，這種電容器同時(shí)具有較高的能量和功率密度[4.5]。碳納米管作為一種新型的納米材料，由于其獨(dú)特的中空結(jié)構(gòu)和納米尺寸，預(yù)計(jì)在復(fù)合材料增強(qiáng)、催化劑、場發(fā)射等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用優(yōu)勢。而且，由于其巨大的比表面積和良好的導(dǎo)電性，碳納米管被認(rèn)為是超級電容器的理想候選材料。由于這種電極的微孔是由交互纏繞的碳納米管形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以，用碳納米管制備的超級電容器具有優(yōu)于一般活性炭的比表面利用率和功率特性。但是，在制備實(shí)用的超大容量的超級電容器時(shí)，薄膜電極必須采用卷繞結(jié)構(gòu)，因此帶來一定的工藝問題。
作品的科學(xué)性先進(jìn)性：制備的電極材料、電解液和隔膜都是處于領(lǐng)先水平的。
使用說明：利用充電器對其進(jìn)行充電，接上負(fù)載即可應(yīng)用。
超級電容器技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢：（1）可以利用大電流進(jìn)行充電；（2）可以瞬間放出大電流。（3）是一種綠色能源，無污染。（4）我們制備的電極材料、電解液和隔膜都是處于領(lǐng)先水平的。
適用范圍及推廣前景：超級電容器具有超大容量，又具有較高的功率密度，它在很多方面都有廣泛的應(yīng)用前景，比如用作起重裝置的電力平衡電源，可提供超大電流的電力；用作車輛啟動電源，啟動效率和可靠性都比傳統(tǒng)的蓄電池高，可以全部或部分替代傳統(tǒng)的蓄電池；用作車輛的牽引能源可以生產(chǎn)電動汽車、替代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)、改造現(xiàn)有的無軌電車；用在軍事上可保證坦克車、裝甲車等戰(zhàn)車的順利啟動（尤其是在寒冷的冬季）、作為激光武器的脈沖能源；用在電腦上可保證手提電腦隨時(shí)隨地充電。此外還可用于其他機(jī)電設(shè)備的儲能能源。由于超級電容器所用材料簡單并且對環(huán)境無污染，是一種環(huán)保產(chǎn)品。作為蓄電池的輔助系統(tǒng)，它還可以提高蓄電池的利用效率，從而減少環(huán)境負(fù)荷。因此，超級電容器是具有經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的產(chǎn)品，具有很好的市場前景。
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