超級電容器是當(dāng)前新興的一類高性能儲能器件,相較于傳統(tǒng)電池及電容器而言,其具有高能量密度、高輸出功率、長壽命、安全性好等特殊優(yōu)勢。而微孔鋁箔集流體則是實現(xiàn)超級電容器高能量密度和高輸出功率的重要構(gòu)成部分之一。
微孔鋁箔集流體是指大量孔洞呈現(xiàn)在鋁箔表面的鋁箔集流體,主要由微孔鋁箔與活性材料等組成而成。微孔鋁箔在制備過程中,采用化學(xué)刻蝕或電化學(xué)刻蝕工藝,將鋁箔表面致密部分部分鈍化并腐蝕掉,剩下的鋁箔形成微米級別的“孔洞”結(jié)構(gòu)。這種特殊的孔洞結(jié)構(gòu)可以大幅度增加鋁箔的表面積,增強(qiáng)密封性能,同時更好地貼合電極活性材料。加之涂覆活性材料后,孔洞中物質(zhì)的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移能力得到進(jìn)一步提升,從而提高了超級電容器的能量密度和輸出功率,提高了電極反應(yīng)的電化學(xué)性能,使得超級電容器具備更好的性能表現(xiàn)。
超級電容器用微孔鋁箔集流體的優(yōu)勢有很多,其中最主要的優(yōu)點包括: 1. 提高能量密度:由于微孔鋁箔的孔洞結(jié)構(gòu)能夠增加鋁箔表面積,所以通過涂覆活性材料,能使得電極的有效表面積大幅度提升,電容器的能量密度也得到了顯著提高。
2. 提高輸出功率:活性材料的高容量鋪展和微孔鋁箔的高導(dǎo)電性能,能使得超級電容器更好地吸收和釋放電荷,從而大幅度增加輸出功率。
3. 提高壽命:由于微孔鋁箔的優(yōu)異密封性能,可以使得活性材料的揮發(fā)或電極表面的氧化性狀大幅度減少,進(jìn)而提高了超級電容器的壽命。
4. 可裁剪性能好:微孔鋁箔可以被裁剪成各種形狀和尺寸,具有很好的靈活性,能夠適應(yīng)不同結(jié)構(gòu)設(shè)計需求。
目前,超級電容器用微孔鋁箔集流體廣泛應(yīng)用于能量回收電路、電動車輛及醫(yī)療器械等領(lǐng)域,其性能不斷提高,應(yīng)用領(lǐng)域也繼續(xù)得到擴(kuò)展。