加钾离子及强度支撑体的引信用超电容电源

李要民，王从青，朱雅鹏，雷军命，王莹澈

（西安机电信息技术研究所，陕西 西安 710065）

0 引言

超电容是一种介于电池和传统电容器之间的新型储能器件，是近年发展起来的新型电源。在电动汽车、通讯及信号监控等领域具有广阔的市场前景。西方国家如美国、德国、日本及韩国等国家，实现了有机电解质，碳／碳双层超电容的商品化，容量达到数千法拉，单体电压值从2.5～2V 不等［1］。超电容与充电电池相比较，几乎可以无限次地充放电，循环寿命大幅地提高，但比容量低，约为锂电池的1／25［1］。

超电容主要有两个应用方向：一个是充当临时备用电源和短时间供电的应急电源；另一个是充当峰值功率电源［2］。充当峰值功率电源的应用方向，促使它可以独立使用或与其他传统引信电源相配合，满足某些特殊环境条件下引信的电能供给。它既具有化学电源长时间连续供电的能力，又可以二次检验。

由于充放电速率，以及比容量水平的限制，传统超电容不能满足引信使用要求；加上传统超电容采用的薄壳叠层封装结构，承受不了过载冲击，引信高过载的工作环境会破坏超电容结构，导致电容储能失效。目前未发现超电容直接作为引信电源的使用报导。针对此问题，本文提出了加钾离子及强度支撑体的引信用超电容电源。

1 双电层超电容的储能原理

超电容电极多数是由活性炭制备而成。活性炭具有多孔结构，孔呈树状结构，大孔连接中孔，中孔分叉形成微孔，外表面与大孔、中孔和微孔表面共同构成活性炭表面［3］。……