《新型電容混合產能技術的關鍵材料與技術研究》是依託華東師範大學，由趙然擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型電容混合產能技術的關鍵材料與技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙然
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鹽差能是一種清潔能源，可通過混合不同鹽濃度的水溶液產生電能。申請人申報的項目“新型電容混合產能技術（CAPMIX）的關鍵材料與技術研究”是一種有效利用鹽差能的新型技術，它通過在不同鹽濃度的水溶液中充放電直接產生直流電。本課題針對CAPMIX技術的材料和工藝進行深入研究。其關鍵是尋找導電性高、離子吸附性能力強的電極材料。氮摻雜海綿體石墨烯是一種具有良好導電性，高離子電吸附性能的新型納米材料，有望套用到CAPMIX技術上。本項目一方面從材料方面對氮摻雜海綿體石墨烯的製備進行最佳化，尋找到適於離子吸附的最佳孔隙結構的氮摻雜方案，並研究其電化學性能和微觀結構的關係。另一方面從工藝方面最佳化器件結構，並研究其與工作條件之間的關係，建立相關理論模型，提高器件性能指標，使其功率密度超過目前國際上所報導的最高值。本項目預計在材料和器件最佳化的基礎上，發展和完善電容混合產能技術，為我國高效清潔能源的發展做出貢獻。
結題摘要
在當下，人類對化石能源的使用導致了溫室效應、氣候變化等一系列的問題。對新能源的開發和利用變得愈加重要。新型電容混合產能技術是鹽產能的一種。它是一種利用電容器為離子載體，通過對不同濃度或特性的溶液對電容器進行充放電來產生直流電的技術。本課題針對電容混合產能技術進行了研究與拓展，針對工藝流程、電容材料、膜材料等多方面對於該技術進行了多方面的研究。一方面從工藝流程、實施方案上最佳化了器件結構，研究了器件與工作條件之間的關係，建立了相關的理論模型，另一方面從最佳化器件關鍵材料著手，以石墨烯為研究對象，研究了利用物理方法活化石墨烯材料，另外還嘗試了自主製備離子交換膜，研究其功能在製備過層中隨溫度、配方等參數的變化趨勢。本項目的開展為電容混合能的利用提供了一些新的思路。
