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一种适用于混合储能系统的控制策略 被引量：234
1
作者 丁明 林根德 +2 位作者 陈自年 罗亚桥 赵波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1-6,184,共6页
为最大化地降低可再生能源输出功率的波动程度,优化混合储能系统的运行,采用时间常数随储能系统荷电状态变化的低通滤波算法确定目标功率值;根据蓄电池和超级电容的荷电状态,采用模糊控制理论将超出目标值的功率偏差在两种储能介质之间... 为最大化地降低可再生能源输出功率的波动程度,优化混合储能系统的运行,采用时间常数随储能系统荷电状态变化的低通滤波算法确定目标功率值;根据蓄电池和超级电容的荷电状态,采用模糊控制理论将超出目标值的功率偏差在两种储能介质之间进行分配;当超级电容电量充足时,由其独立补偿功率偏差值,以减少蓄电池的充放电次数。算例分析表明,所提控制策略能够有效地平抑可再生能源功率波动,避免储能介质出现荷电状态越限现象,达到延长蓄电池使用寿命的目的。 展开更多
关键词 混合储能系统 低通滤波 蓄电池 超级电容 模糊控制
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用于风电功率平抑的混合储能系统及其控制系统设计 被引量：160
2
作者 于芃 周玮 +3 位作者 孙辉 郭磊 孙福寿 隋永正 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第17期127-133,共7页
储能技术是进行风电功率调控的有效技术手段之一,针对平抑风电波动功率的需求,提出一种基于蓄电池和超级电容器的新型混合储能系统。通过充放电控制器的合理设计,实现了储能元件充放电全过程的精确管理,延长了使用寿命;同时能够提供稳... 储能技术是进行风电功率调控的有效技术手段之一,针对平抑风电波动功率的需求,提出一种基于蓄电池和超级电容器的新型混合储能系统。通过充放电控制器的合理设计,实现了储能元件充放电全过程的精确管理,延长了使用寿命;同时能够提供稳定的直流输出电压。针对该系统的控制系统设计,提出一种双层控制模型,并建立专家信息库。根据实时风电功率及储能元件的荷电状态,在双层控制模型下依次检索预置的专家信息库,可得到充放电控制器相应的控制算法,简化了风电功率多种波动状态下的控制逻辑,缩短了控制时间。仿真分析表明,所提出的混合储能系统结构及其控制系统是切实可行的,可广泛应用于风电场,承担风电功率平抑的任务。 展开更多
关键词 风力发电 波动功率 混合储能 超级电容器 蓄电池 充放电控制
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超级电容器研究及其应用 被引量：75
3
作者 朱磊 吴伯荣 +3 位作者 陈晖 刘明义 简旭宇 李志强 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期385-390,共6页
超级电容器是近年来发展起来的一种新型的储能装置 ,具有功率密度高、寿命长、使用温度宽及充电迅速等优异特性 ,对其的研究及应用也日益活跃。本文介绍了超级电容器的原理和分类 ,以及近年来超级电容器的发展和商业化进程。同时 ,也介... 超级电容器是近年来发展起来的一种新型的储能装置 ,具有功率密度高、寿命长、使用温度宽及充电迅速等优异特性 ,对其的研究及应用也日益活跃。本文介绍了超级电容器的原理和分类 ,以及近年来超级电容器的发展和商业化进程。同时 ,也介绍了超级电容器的应用情况。随着电动车研究的兴起 ,超级电容器重要的研究方向之一是将其与高比能量的蓄电池连用 ,在车辆加速、刹车或爬坡的时候提供车辆所需的高功率 ,达到减少蓄电池的体积和延长蓄电池寿命的目的。纳米碳材料的出现和发展为超级电容器电极材料研究提供了新的发展方向 。 展开更多
关键词 超级电容器 电化学电容器 电动车 高比功率
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基于混合储能系统的平抑风电波动功率方法的研究 被引量：105
4
作者 于芃 赵瑜 +5 位作者 周玮 孙辉 全程浩 刘剑 宋颖巍 刘岩 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第24期35-40,共6页
为提高风电功率的可控性,依据国家电网公司关于风电场并网的技术规定,提出了一种基于新型混合储能系统平抑风电波动功率的方法。在对风电波动功率进行分解,并研究其平抑过程对储能系统性能需求的基础上,研制了一种新型混合储能系统。通... 为提高风电功率的可控性,依据国家电网公司关于风电场并网的技术规定,提出了一种基于新型混合储能系统平抑风电波动功率的方法。在对风电波动功率进行分解,并研究其平抑过程对储能系统性能需求的基础上,研制了一种新型混合储能系统。通过对运行控制方式的设计,使得该储能系统能够与风电系统进行精确、高效的功率交换;同时,储能元件可根据各自的储能特性平抑不同类型的波动功率。仿真分析表明,该平抑方法使得储能元件的储能优势得到了充分发挥,能够延长系统的使用寿命,平抑后的风电输出功率可以满足电力系统实时调度的要求。 展开更多
关键词 风力发电 混合储能 蓄电池 超级电容器 风电功率平抑
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新型能源器件——超级电容器研究发展最新动态 被引量：53
5
作者 钟海云 李荐 +1 位作者 戴艳阳 李庆奎 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期367-370,共4页
介绍了超级电容器工作原理、结构特点 ,并综述了国内外最新研究发展动态及产业化情况。超级电容器是近年来出现的一种新型能源器件 ,兼有常规电容器功率密度大、充电电池能量密度高的优点 ,可快速充放电 ,且寿命长 ,很有希望发展成为一... 介绍了超级电容器工作原理、结构特点 ,并综述了国内外最新研究发展动态及产业化情况。超级电容器是近年来出现的一种新型能源器件 ,兼有常规电容器功率密度大、充电电池能量密度高的优点 ,可快速充放电 ,且寿命长 ,很有希望发展成为一种新型、高效、实用的能量储存装置。超级电容器的工作原理、结构特点与普通电容器有很大不同。超级电容器主要由极化电极、集电极、电解质、隔离膜、引线和封装材料几部分组成 ,各部分的组成、结构均对其性能有重要的影响。 展开更多
关键词 双电层电容器 超级电容器 能源器件 电化学电容器
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应用于超级电容器的碳纳米管电极的几个特点 被引量：32
6
作者 马仁志 魏秉庆 +2 位作者 徐才录 梁吉 吴德海 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第8期7-10,共4页
为拓展碳纳米管的实际应用 ,对碳纳米管应用于超级电容器的电极材料的特点作了深入分析。碳纳米管电极具有独特的孔隙结构和高比表面积利用率 ;碳纳米管表面可以形成丰富的官能团 ,具有较好的吸附特性。此外 ,作者提出了采用酸处理或球... 为拓展碳纳米管的实际应用 ,对碳纳米管应用于超级电容器的电极材料的特点作了深入分析。碳纳米管电极具有独特的孔隙结构和高比表面积利用率 ;碳纳米管表面可以形成丰富的官能团 ,具有较好的吸附特性。此外 ,作者提出了采用酸处理或球磨工艺打断碳纳米管、提高其内腔利用率的方法。可以预料 。 展开更多
关键词 碳纳米管 超级电容器 电极 特点
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超级电容器储能技术及其应用 被引量：62
7
作者 张步涵 王云玲 曾杰 《水电能源科学》 2006年第5期50-52,共3页
超级电容器是近年发展起来的一种新型储能元件,具有功率密度高、寿命长、无需维护及充放电迅速等特性。叙述了超级电容器的分类、储能原理和性能特点,介绍了超级电容器目前的应用领域及应用中需要关注的问题。
关键词 超级电容器 电化学电容器 储能 应用 综述
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电动汽车能量存储技术概况 被引量：27
8
作者 程夕明 孙逢春 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期47-52,共6页
叙述了电动汽车能量存储技术的发展 ,说明了不同类型电动汽车对动力电池的要求不同 ,着重分析了动力电池 (包括铅酸电池、MH Ni电池 ,锂离子蓄电池和ZEBRA电池等 )技术现状以及优缺点。铅酸电池比能量低 ,技术成熟 ,价格便宜 ,在电动车... 叙述了电动汽车能量存储技术的发展 ,说明了不同类型电动汽车对动力电池的要求不同 ,着重分析了动力电池 (包括铅酸电池、MH Ni电池 ,锂离子蓄电池和ZEBRA电池等 )技术现状以及优缺点。铅酸电池比能量低 ,技术成熟 ,价格便宜 ,在电动车辆中应用普遍。镍金属电池 ,特别是MH Ni电池 ,比能量和比功率较高 ,实现了商品化 ,目前已经作为铅酸电池的可替代动力电池。锂离子蓄电池是动力电池的发展热点 ,与前两种动力电池相比 ,具有更高的比能量和比功率 ,寿命长 ,是一种绿色环保电池。此外 ,对燃料电池、超级电容器和飞轮电池作了扼要介绍。动力电池的发展与电动车辆的需求密切相关 ,目前混合电动车辆发展迅速 ,其辅助动力电池需要高比功率特性 ,以提高车辆的动力性和经济性。 展开更多
关键词 电动汽车 动力电池 高能量电池 蓄电池 能量存储
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纳米MnO_2超级电容器的研究 被引量：44
9
作者 张宝宏 张娜 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2003年第3期286-288,共3页
用固相合成法制备纳米MnO2,作为超级电容器材料,通过循环伏安、交流阻抗与恒电流充放电等测试手段对MnO2电极进行分析.结果表明,以1mol·L-1KOH为电解液,MnO2电极在-0.1～0.6V(vs.Hg/HgO)的电压范围内具有良好的法拉第电容性能.在... 用固相合成法制备纳米MnO2,作为超级电容器材料,通过循环伏安、交流阻抗与恒电流充放电等测试手段对MnO2电极进行分析.结果表明,以1mol·L-1KOH为电解液,MnO2电极在-0.1～0.6V(vs.Hg/HgO)的电压范围内具有良好的法拉第电容性能.在不同电流密度下,电极比容量达240.25到325.21F·g-1.恒电流充放电5000次后,电极容量衰减不超过10%. 展开更多
关键词 超级电容器 MNO2电极 电极材料 比容量 循环寿命
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基于锂电池充放电状态的混合储能系统控制策略设计 被引量：68
10
作者 李逢兵 谢开贵 +3 位作者 张雪松 汪科 周丹 赵波 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期70-75,共6页
针对不同储能技术的特点,采用适合大规模使用的混合储能交流应用模式系统结构及控制方式,通过高通滤波控制将混合储能系统功率指令在各储能元件之间合理分配,提出基于锂电池充放电状态的超级电容状态调整方法以优化系统整体调节能力,就... 针对不同储能技术的特点,采用适合大规模使用的混合储能交流应用模式系统结构及控制方式,通过高通滤波控制将混合储能系统功率指令在各储能元件之间合理分配,提出基于锂电池充放电状态的超级电容状态调整方法以优化系统整体调节能力,就储能元件之间的过充过放保护和最大功率限制保护的协调控制进行详细讨论。通过PSCAD仿真算例分析验证了控制策略的有效性。 展开更多
关键词 混合储能系统 超级电容 锂离子电池 高通滤波 功率分配 状态调整 协调控制
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纳米氧化镍在超大容量电容器中的应用 被引量：31
11
作者 闪星 张密林 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 2002年第1期35-39,共5页
用络合沉淀法制得Ni(OH)2,经过加热分解得纳米NiO粉末(粒径约30nm)。用该粉末作为活性物质制得的电极具有90～110F/g的比容量。考察了电极的比容量与电解液的浓度、工作电位范围的关系,并讨论了其储存电荷的机理。
关键词 纳米氧化镍 超大容量 电容器 电解液 工作电位 电化学电容器
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超级电容器老化特征与寿命测试研究展望 被引量：68
12
作者 顾帅 韦莉 +1 位作者 张逸成 姚勇涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第21期145-153,204,共9页
超级电容器在大规模储能领域有广泛的应用前景。因其单体电压较低,在大规模储能中需要大量串并联组合工作,若其中某节单体失效,将迅速导致模块甚至全储能系统无法正常工作,因此超级电容器的寿命老化研究具有极其重要的意义。综述了超级... 超级电容器在大规模储能领域有广泛的应用前景。因其单体电压较低,在大规模储能中需要大量串并联组合工作,若其中某节单体失效,将迅速导致模块甚至全储能系统无法正常工作,因此超级电容器的寿命老化研究具有极其重要的意义。综述了超级电容器的老化特征,阐释了影响其寿命衰减的因素,比较了超级电容器寿命测试的特点和适用范围,试验验证了老化因素中工作温度因素对超级电容器特征参数的作用,并基于超级电容器现有寿命老化研究的不足进一步探究原因,通过对老化特征与寿命测试的研究现状分析,展望了超级电容器寿命老化研究的未来发展趋势。 展开更多
关键词 大规模储能 超级电容器 老化特征 寿命测试 健康状态
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混合储能系统平抑风力发电输出功率波动控制方法设计 被引量：64
13
作者 蒋平 熊华川 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期122-127,共6页
风力发电系统输出功率的随机性对大规模风电并网会产生诸多不利影响,近年来采用储能装置平抑风电输出功率的研究取得了一定进展。文中分析了单独采用蓄电池组或超级电容器对风力发电输出功率进行补偿时的不足之处,在此基础上构架了采用... 风力发电系统输出功率的随机性对大规模风电并网会产生诸多不利影响,近年来采用储能装置平抑风电输出功率的研究取得了一定进展。文中分析了单独采用蓄电池组或超级电容器对风力发电输出功率进行补偿时的不足之处,在此基础上构架了采用蓄电池组和超级电容器的混合储能系统,并进一步提出了利用其平抑风力发电输出功率的控制方法。所提出的控制方法将补偿功率分为高频和低频2个部分进行补偿,一定程度上克服了储能设备单独使用时的不足,并且在补偿过程中考虑了电网调度的需求。经仿真验证该方法能够较好地平抑风力发电系统输出功率。 展开更多
关键词 风力发电 储能装置 输出功率平抑 混合储能系统 蓄电池 超级电容器
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并网风光发电中混合储能系统容量优化配置 被引量：63
14
作者 杨珺 张建成 桂勋 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1209-1216,共8页
提高并网风光发电系统的调度灵活性需要引入储能技术,而储能技术研究的首要关键技术问题就是储能系统的容量配置。利用蓄电池和超级电容器的互补特性,提出了一种以优化蓄电池工作状态为原则,以提高储能系统整体经济性为目标的能量管理... 提高并网风光发电系统的调度灵活性需要引入储能技术,而储能技术研究的首要关键技术问题就是储能系统的容量配置。利用蓄电池和超级电容器的互补特性,提出了一种以优化蓄电池工作状态为原则,以提高储能系统整体经济性为目标的能量管理策略。基于该能量管理策略分析了并网风光发电系统能量损失率和能量缺失率的计算流程,根据全生命周期费用理论,建立了储能装置的年均费用函数表达式,并建立了以该函数值最小为目标,以系统能量损失率及能量缺失率等运行指标为约束的储能容量优化配置模型。运用改进混沌优化算法对实例进行了计算,验证了该优化模型与算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 并网风光发电系统 混合储能 蓄电池 超级电容器 改进混沌优化算法 能量损失率 能量缺失率
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以多层次聚苯胺颗粒为电极活性物质的超级电容器的电化学性能 被引量：44
15
作者 杨红生 周啸 张庆武 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2005年第4期414-418,共5页
以(NH4)2S2O8为氧化剂用化学氧化法合成了具有多层次结构的聚苯胺颗粒,其二次颗粒由一次颗粒集结而成,一次颗粒的粒径基本上在1μm以下,一次颗粒由多层微小薄片叠合而成.用这种聚苯胺为活性物质制成电极,以2mol·L-1的H2SO4水溶液... 以(NH4)2S2O8为氧化剂用化学氧化法合成了具有多层次结构的聚苯胺颗粒,其二次颗粒由一次颗粒集结而成,一次颗粒的粒径基本上在1μm以下,一次颗粒由多层微小薄片叠合而成.用这种聚苯胺为活性物质制成电极,以2mol·L-1的H2SO4水溶液作电解液,组装成了聚苯胺电极超级电容器.用循环伏安法、电化学阻抗谱和恒电流充放电技术测试了该超级电容器的电化学性能.在7mA的充放电电流下,它的比能量可达6.35Wh·kg-1,比功率可达132W·kg-1,电极材料的比容量可达408F·g-1.在20mA的充放电电流下,它的比能量可达4.39Wh·kg-1,比功率可达328W·kg-1,电极材料的比容量可达324F·g-1.在100次的充放电循环中,聚苯胺电极超级电容器的电容量没有下降,电荷充放电效率一直保持在95%左右. 展开更多
关键词 聚苯胺 超级电容器 电化学电容器 导电高分子
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高渗透率下变速风力机组虚拟惯性控制的研究 被引量：59
16
作者 周天沛 孙伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期486-495,共10页
由于双馈感应发电机的电力电子变换器将风机转速和电网频率进行了解耦,导致其对电力系统的惯性控制几乎没有任何贡献。随着风电场在电网中的渗透率的不断提高,这种电网频率的波动会越来越明显。为了能够将"隐藏"在双馈感应发... 由于双馈感应发电机的电力电子变换器将风机转速和电网频率进行了解耦,导致其对电力系统的惯性控制几乎没有任何贡献。随着风电场在电网中的渗透率的不断提高,这种电网频率的波动会越来越明显。为了能够将"隐藏"在双馈感应发电机中的惯性进行有效的利用,将双馈感应发电机的旋转质量块和并联在转子侧变换器和电网侧变换器之间的超级电容器同时作为虚拟惯性源,并采用自适应模糊控制策略来进行控制。通过在实时仿真平台RT-LAB上对不同比例的风电装机容量的电力系统进行实验分析。与其他控制方法进行对比发现,当系统负荷突然发生变化后,所提出的混合虚拟惯性控制法能够迅速地提供有功功率支持,并能在频率误差减少后很快地恢复到MPPT状态。 展开更多
关键词 虚拟惯性 双馈感应发电机 高渗透率 自适应模糊控制 旋转质量块 超级电容器 风场
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碳纳米管电极超大容量离子电容器交流阻抗特性 被引量：31
17
作者 梁逵 陈艾 +1 位作者 冯哲圣 叶芝祥 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2002年第4期381-384,共4页
采用碳纳米管作为超大容量离子电容器的电极材料,应用交流阻抗频谱法,研究了超大容量离子电容器的频率响应特性.结果表明,用碳纳米管块作电极,超大容量离子电容器在频率250mHz以下出现“电荷饱和”;而用活性炭块作电极,超大容量离子电... 采用碳纳米管作为超大容量离子电容器的电极材料,应用交流阻抗频谱法,研究了超大容量离子电容器的频率响应特性.结果表明,用碳纳米管块作电极,超大容量离子电容器在频率250mHz以下出现“电荷饱和”;而用活性炭块作电极,超大容量离子电容器在频率为100mHz时仍未出现“电荷饱和”,这说明碳纳米管电极超大容量离子电容器的频率响应特性优于活性炭电极超大容量离子电容器的频率响应特性.上述两类超大容量离子电容器的阻抗谱中均出现倾角约为45°的直线段,其相位角均远小于理想电容器的相位角90°. 展开更多
关键词 交流阻抗谱 碳纳米管 活性炭 频率响应特性 超大容量离子电容器 电极材料
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碳纳米管和碳微米管的结构、性质及其应用 被引量：56
18
作者 刘剑洪 吴双泉 +4 位作者 何传新 卓海涛 朱才镇 李翠华 张黔玲 《深圳大学学报（理工版）》 CAS 北大核心 2013年第1期1-11,共11页
评述碳纳米管和碳微米管的结构、性质及其应用,指出碳纳米管可看作是石墨烯片按照一定的角度卷曲而成的纳米级无缝管状物,根据层数不同可分为多壁碳纳米管和单壁碳纳米管.由于碳纳米管管壁中的碳原子采用的是sp2杂化,因此碳纳米管沿轴... 评述碳纳米管和碳微米管的结构、性质及其应用,指出碳纳米管可看作是石墨烯片按照一定的角度卷曲而成的纳米级无缝管状物,根据层数不同可分为多壁碳纳米管和单壁碳纳米管.由于碳纳米管管壁中的碳原子采用的是sp2杂化,因此碳纳米管沿轴向具有高模量和高强度,可用于增强复合材料的力学性能;而碳纳米管圆筒状弯曲会导致量子限域和σ-π再杂化,这种再杂化结构特点以及π电子离域结构赋予了碳纳米管特异的光、电、磁、热、化学和力学性质;碳纳米管的管腔内部是纳米级中空结构,可作为纳米级分子反应器和存储容器.但碳纳米管的管径尺寸太小、表面缺陷多、团聚严重等问题一直影响着碳纳米管在实际中的应用.而碳微米管的出现弥补了其不足,碳微米管具有与碳纳米管相似的管状结构,在保持纳米级管壁厚度的同时,能拥有微米级的管径,巨大的管壁外表面,相当于一张微米级的石墨烯网状膜,因此碳微米管能同时拥有碳纳米管和石墨烯的独特物理和化学性能.通过对碳微米管各项性能的研究表明,碳微米管的管壁具有规整的石墨烯结构,管腔具有微米级中空管结构,有较高的比表面积,电学和化学性能良好.利用其优良的电学性能,它们能较好地应用在量子导线和晶体管阵列;同时利用其优良的化学和电化学性能,也能广泛用于锂离子电池、超级电容器和储氢材料. 展开更多
关键词 电化学 碳纳米管 碳微米管 石墨烯 量子导线 锂离子电池 超级电容器 储氢材料 化学修饰
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超级电容器的发展及应用现状 被引量：56
19
作者 黄晓斌 张熊 +2 位作者 韦统振 齐智平 马衍伟 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第11期63-70,共8页
超级电容器是近几十年发展起来的一种新型储能器件,具有功率密度大、循环寿命长、低温性能好等特点,已在电力、交通、工业等领域得到了广泛的应用。本文介绍了超级电容器的种类和基本原理,以及近年来国内外超级电容器产业的发展和市场... 超级电容器是近几十年发展起来的一种新型储能器件,具有功率密度大、循环寿命长、低温性能好等特点,已在电力、交通、工业等领域得到了广泛的应用。本文介绍了超级电容器的种类和基本原理,以及近年来国内外超级电容器产业的发展和市场现状。随后对超级电容器的主要应用领域及其现状进行了综述。最后针对超级电容器能量密度相对偏低的缺点,提出了相关的研究和发展建议。 展开更多
关键词 超级电容器 电力 交通 工业 机械
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超级电容器的现状及发展趋势 被引量：54
20
作者 余丽丽 朱俊杰 赵景泰 《自然杂志》 2015年第3期188-196,共9页
超级电容器作为一种新型绿色新能源存储器件,在众多行业或领域展示出巨大的应用潜力或前景。简要介绍超级电容器的原理、特点,并对其发展现状、面临的问题及发展趋势进行了分析。
关键词 超级电容器 电极材料 发展趋势
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