基于超低电容特性的微尘在线监测技术研究

为了更有效地测量工业烟尘排放浓度,研究了一种电容特性的微尘在线监测技术,利用电容传感器输出电压来反映粉尘质量。介绍了电容法测量粉尘量的原理、测量系统组成等,研究了粉尘质量与电容传感器输出电压的关系。对5种不同粉尘的测量结果进行分析表明,粉尘质量与电容传感器输出电压之间存在着一定的比例关系,其相关系数高达0.99。同时进行了微尘在线测量的研究,并采用电容特性曲线对测量系统进行了标定,从而验证了电容法在线微尘监测的可行性。     

基于碳纤复合材料的可重复使用运载器静电防护研究

目的研究可重复使用运载器的静电防护方案。方法针对可重复使用运载器特点,以及飞行期间遭遇的空间静电放电环境,基于空间静电带电数学模型,计算出运载器表面材料带电离子的静电充电电位。在此基础上,分析复合材料静电特性,提出静电防护层与电气设备等电位共地方案。结果该方案采用碳纤维复合材料作为静电防护层,与大截面积的接地母线相连,为运载器电气设备提供低阻抗、大电荷容量的等电位地。结论该方案能够有效抵御静电产生的干扰,为运载器电子设备提供可靠、安全、抗干扰的电磁环境。另外,该方案工艺实现简单,大大减轻了运载器的设计质量。     

钛酸锂在混合电容器中的性能研究

以活性炭(AC)为正极,Li4Ti5O12和活性炭(AC)的混合物为负极组装成混合电容器。对比了水性粘结剂和油系粘结剂对混合电容器的放电容量、循环性能和内阻的影响。结果表明当负极中Li4Ti5O12和AC比例为1.5:1时,混合电容器的比容量最高,为79.5F/g,且2000次循环寿命衰减率仅为6.83%,有望实现实用化。     

利用活性碳毡构建流通式电容去离子器件及其电容脱盐性能研究

采用活性碳毡(ACF)作为电吸附材料,构建流通式(Flow-through)电容去离子(CDI)装置,以模拟盐水为对象,考察了电压、通量、进水初始浓度及盐离子种类等条件对ACF电吸附容量的影响,并与平板式(Flow-by)电容去离子装置对比.结果表明,在流通式运行模式下,ACF电吸附容量随着电压、进水盐浓度的增大而增大,吸盐量最终会达到极值(最大吸附量).ACF电吸附容量会随着进水通量的增大先增大后减小.在电压1.2 V、通量0.053 m L·min~(-1)·cm~(-2)、进水初始浓度1000 mg·L~(-1)的条件下,流通式CDI中ACF对硫酸钠的电吸附容量达到7.73 mg·g~(-1),而平板式CDI中ACF电吸附容量为5.42 mg·g~(-1).此外,还考察了在不同盐离子类型条件下的流通式CDI脱盐效果,结果表明,ACF电极对阳离子电吸附强弱顺序依次为K~+Na~+Ca~(2+),对阴离子电吸附强弱顺序为Cl~-NO_3~-SO_4~(2-).流通式CDI装置在12个周期内脱盐效果并无明显衰减,表明CDI具有较好的稳定性.     

Co(OH)_2的制备及电化学性能研究

超级电容器是目前正在大力研究发展的一种高效环保型电容器。为探索Co(OH)_2作为替代传统贵金属材料的电容器电极材料的可行性与优点,本文以氯化钴为原料,通过水浴法制备了Co(OH)_2粉末,利用SEM和XRD对Co(OH)_2粉末的形貌和结构进行了表征,用红外光谱分析了其组分,通过循环伏安、恒流充放电方法测试了Co(OH)_2电极材料的电化学性能。结果表明:实验制得的Co(OH)_2为不规则的片状结构,材料结构较为疏松,内部空隙较多,利于电化学反应的进行;测得材料单电极比电容在60 m A/cm2时高达162.5 F/g,恒流充放电比电容保持率为84.1%,其循环稳定性能好,是一种优异的超级电容器电极材料。     

我国研发成功电动汽车新电源

天津市政府9月1日组织召开产品发布会,正式宣布高能镍碳超级电容器在天津研制成功。高能镍碳超级电容器是中国工程院周国泰院士领衔的科研团队采取综合性能平衡设计思路,提出了一种“内并式”超级电容器结构方案,将活性碳材料引入镍氢电池负极,即一个电极采用电极活性炭电极,而另一个电极采用电容电极材料或电池电极,将普通超级电容器与电池结合为一体。     

电容式湿度传感器温-湿-盐雾耦合环境损伤效应与机理研究

目的 研究电容式湿度传感器在温-湿-盐雾耦合环境作用下的性能退化规律和失效机理。方法 将电容式湿度传感器放置在三因素循环(85 ℃+85%RH→40 ℃+0.05%NaCl中性盐雾→35 ℃+50%RH干燥)环境下进行加速老化试验,定期取样,分析响应时间和测量精度退化规律,研究温-湿-盐雾对电容式湿度传感器的环境损伤机制。结果 在三因素环境下老化7 d,湿度传感器在标准湿度(>50%RH)环境下感应异常;老化14 d,湿度传感器在每种标准湿度环境下感应异常。测试发现,湿敏电容的电容量偏大,绝缘电阻偏小,损耗角正切偏大,确定湿敏电容失效。湿度传感器在温-湿-盐雾环境下,在盐雾阶段,盐粒子沉积在湿敏材料表面,在干燥阶段水分挥发,最终在湿敏材料表面形成不规整颗粒物,造成湿敏电容绝缘性能降低。在通电测试时,不规整颗粒物在电场作用下易发生尖端发电,使得感湿材料绝缘性能下降,同时伴随有腐蚀和击穿烧蚀,使湿敏电容发生失效。结论 湿度传感器在温-湿-盐雾环境下,盐粒子易附着在感湿材料上,在通电环境下发生击穿烧蚀,造成湿度传感器功能失效。     

镍铝层状氧化物薄膜电极的制备及其除盐性能

水滑石不仅是一种重要的水处理吸附剂,而且在超级电容器方面有广泛应用.本研究采用原位生长法,由泡沫镍作为基体并提供镍源,在泡沫镍表面合成了镍铝复合氧化物(Ni Al-MMO)薄膜即类水滑石煅烧产物.所制得的Ni Al-MMO薄膜电极的电化学性质稳定、电容量高,此薄膜电极的单位质量的比电容量可高达667 F·g-1.对此电极进行电容除盐性能研究,结果表明,增加电压和弱碱性p H环境有利于该电极除盐;初始浓度为0.003 mol·L-1的情况下,最佳工作条件为:电压1.0 V、p H值为8,在此时除盐效率可达58.17%.电极反接可使吸附饱和的电极材料迅速再生,脱附率可达87.96%.本研究为废水中盐离子的去除提供了新的技术选择.     

NBI加速极电源分布电容数值仿真

离子源是中性束注入器（NBI）的核心部件。离子源负载打火期间,储存在电路中的电容储能超过一定阈值,离子源将会受到严重的损坏。通过对NBI电源系统的分析,得出加速极电源的对地电容是电源系统总杂散电容的主要组成部分。直接求解加速极电源的对地分布电容是十分困难的,根据加速极电源的结构布局,采用数值仿真的方法对加速极电源进行建模和求解,得到了加速极脉冲电源100 kV的等效电容大小,为NBI离子源的设计和安全运行提供了重要依据。     

高压脉冲电晕放电处理水中酚类化合物的实验研究

考察了多种因素对高压脉冲电晕放电法降解水中苯酚效果的影响。调节成形电容、提高脉冲电压峰值和放电频率、延长放电时间、降低废水的电导率等均可大大提高降解效果。100mg／L的苯酚废水溶液成形电容为320pF,脉冲电压为29kV,脉冲频率为50Hz,电极间距为30mm,放电处理80min,最高降解率可达48．5％左右。