
雙電層電容器的蓄電原理
液態電解質在電池中被廣泛使用,但其在使用時存在著泄漏、爆炸等危險。雙電層電容器通常也采用水類或有機物類電解液作為電解質。因此,工作溫度必然被限制在電解液沸點以下的80℃。
名古屋大學日比野教授的研究小組與名古屋工業大學研究生院工學研究科教授川崎晉司共同開展一項研究,研究人員采用了一種高耐熱性離子導電陶瓷——焦磷酸亞錫作為電解質。焦磷酸亞錫的導電率超過0.01S/cm,因此可在從室溫到200℃的大溫度范圍內高速傳導氫離子。另外,這種材料還可承受約2V的電壓。研究人員將焦磷酸亞錫與市售的聚合物混合、軋延,制成了薄膜狀電解質。用這種電解質試制的電容器進行充放電試驗,獲得了在150℃的工作溫度下穩定充放電7000次的結果。
日比野教授表示:“改良品的質量能量密度提高到了60Wh/ kg左右,超過了鉛蓄電池”。 實際上,這種焦磷酸亞錫的用途不僅限于電容器。日比野等人還準備將其應用于燃料電池,目標是以“Regeable Fuel Cell(RFC)”方式實現“不需要氫燃料罐的燃料電池車”。 電解質層采用焦磷酸亞錫,負極采用通過表面處理可以儲存氫氣的碳。通過在碳表面添加氧化還原活性物,使其能夠吸附和釋放氫氣。研究小組已制成了燃料電池。試制品的質量能量密度為107Wh/g。

