毕业论文课题相关文献综述
一、选题背景与意义
随着人们环保意识的增强，无污染、节能型电器产品日益受到欢迎，像太阳能路灯、电动汽车等，可是它们都离不开储能元件蓄电池。目前，可充电蓄电池以铅酸蓄电池用量最大，原因是其价格低廉、性能稳定。但铅酸蓄电池存在循环寿命短、高低温性能差、充放电过程敏感、深度放电性能容量恢复困难等问题，特别是废旧电池的环境污染严重，其他化学电池如镍镉电池等也存在着环境污染和寿命短等问题，而超级电容作为一种新型储能元件给解决上述问题带来了希望[1]。
超级电容是上20世纪70年代末出现的产品，它颠覆了传统储能方法，不经过化学能的过程，直接存贮电能，释放电能，是储能设备的一次革命。超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，是一种介于电池和传统电容器之间的新型储能器件，具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。因此，超级电容是一种高效、环保、实用的能量存储装置，在电力系统、新能源汽车、不间断电源系统、风光互补发电系统、工业控制等众多领域有着巨大的应用价值和潜力，目前发展十分迅速[2]。
目前超级电容用途广泛。在混合动力汽车中,由于超级电容器具有非常高的功率密度,因此可以很好地满足电车在起动、加速、爬坡时对功率的需求,可以作为混合型电动车的加速或起动电源可以作为电子类电源用于玩具电池、移动通信领域或医疗器械的急救电源等;在电力系统中,超级电容储能装置可以用作同步静止补偿器,來改善分布式系统的电压质量超级电容器可以应用于光伏发电系统中,提高了光伏发电和微弱电流充电的有效性,用于风力发电中提高风电系统的.低电压穿越能力等,在微电网中,超级电容具有更广泛的用途和更广阔的应用前景,可以用作短时电源或能量缓冲装置,用以改善微电网的电能质量,优化微电源的运行。
超级电容是一种绿色环保的电化学电容器，基于其特殊的优点，超级电容的应用前景十分广阔，研究其充电方法对其工程应用具有非常重要的意义。随着对超级电容器研究的不断深入，超级电容器的性能将不断提高，应用领域将不断拓宽，市场前景将更加光明[2]。
二、课题国内外现状
1、国外的发展状况
超级电容是20世纪60年代发展起来的一种介于蓄电池和传统电容器之间的全新储能器件,是建立在德国物理学家亥姆霍兹于1879年提出的基于双电层理论基础上的一种全新的具有法拉级的超大电容量的电容器,可以进行大电流充放电且充放电速度很快。超级电容器填补了化学电源和传统的静电电容之间的空白,并以其独特的储能优势和广阔的应用前景受到了世界各国的重视。1957年,Becker第一个在美国取得了超级电容器的专利,推动了超级电容器更快速的发展。1985年,日本NEC公司率先实现超级电容产业化,推出了百法拉级产品,开始了超级电容器的大规模商业应用。目前在超级电容器的研究方面,美国、日本、欧洲和韩国等发达国家技术水平处于领先地位;在产业化方面,美Maxwell公司、ELNA公司、日本NEC公司和松下公司、俄罗斯ELIT公司和EMSA公司、法国SAFT公司、韩国Starcap公司技术较为先进,占据了超级电容市场绝大部分份额[3]。
1、中国国内的发展状况
中国的超级电容器研制工作起步较晚,但是发展速度很快。电子49所于上个世纪80年代第一个制造出用于电子电路容量为法拉级的超级电容。近年来,清华大学、上海交通大学和成都电子科技大学等高校都展开了超级电容器的研究制备工作。在产业化方面,石家庄高达、北京金正平、上海奥威和锦州锦容等众多国内公司都实现了超级电容器的市场化生产,国产超级电容也占据了国内市场的60%-70%的。我国在超级电容器基础领域的研究以和市场产业化的发展,为国产超级电容器的技术提高和商业应用提供了坚实的物质基础和技术平台[3]。
