طبقة مزدوجة الكهربائية مكثف يقوم على أساس مادة الكربون المنشط التي يسهل اختراقها وبالكهرباء السائل الأيونية وجود تهمة السريع والتفريغ والاستقرار دورة ممتازة ونافذة واسعة الجهد التشغيل، وما إلى ذلك، هو واعد الكهروكيميائية جهاز تخزين الطاقة. دراسة EDLC في السائل الأيونية آلية تخزين الطاقة، وخاصة أنيون السائل الأيونية والموجبة تميز آلية تأثيرها على هيكل لا يتجزأ من خصائص السعة الكربون التي يسهل اختراقها تفعيلها، وكشف عن آلية تخزين على المستوى الجزئي، واختيار المناسب من السائل الأيونية، وبالتالي من المعقول أن بناء عالية الأداء EDLC أهمية توجيه .
مؤخرا، قدمت الأكاديمية الصينية للعلوم، ومعهد لانتشو للفيزياء الكيميائية والكيمياء ومختبر المواد من فريق الطاقة النظيفة يان Xingbin تقدما كبيرا في دراسة آلية تخزين الطاقة من السوائل الأيونية لEDLC. أعد الباحثون أربعة أنواع من السوائل الأيونية المطعمة نانو السيليكا، ويتحقق الغرض من تحليل الأنيونات والكاتيونات باستخدام أيون واحد فقط من السائل الأيوني للدخول بحرية والخروج من مسام الكربون المنشط أثناء الشحن والتفريغ.النتائج يمكن أن توفر استراتيجية جديدة لدراسة سلوك تخزين الطاقة من أنيون والموجبة في السوائل الأيونية في إدلك .
الخصائص الهيكلية للالسيليكا المطعمة السائل الأيونية هي الأيونية (الموجبة BMIM +، البنك الأهلي الأوكراني 4+أو NTF أنيونية 2-، PF 6-) هو حر، في حين أن تهمة موازنة مع أيونات مضادة: تريفلوروميثانسولفونيميد أنيون (نتف -) و ميثيليميدازوليوم الموجبة (ميم +) كان كوفالنتلي تعلق على حجم الجسيمات النانوية 7nm السيليكا اختيار معظم المسام من الكربون المنشط حجم المسام المحدد أقل من 4nm، بحيث يتم حظر الأيونات المتصلة السيليكا خارج قناة الكربون المنشط ، في حين أن الأيونات الحرة لفحصها (الموجبة بميم + ، نبو 4+أو أنيون نتف 2-، يف 6-) تمر من خلال بئر البئر.على هذا الأساس، اختبار الكهروكيميائية بسيطة لتحقيق التحليل الكمي من حرية الوصول إلى قناة أيون، وهذا هو، واستخدام حجم فولتاميتري دوري القدرة على التفاعل التفاعلي أيون التفاعل المباشر.
واستنادا إلى الطريقة المذكورة أعلاه، وجد فريق البحث أن المتاحة تجاريا الكربون المنشط يب-50F الكهربائي يمكن وصفها بميم الموجبة +، نبو 4+و أنيون نتف 2-، يف 6-وقد ساهم الباحثان كذلك في نشاط الكربون المنشط يب-50F في السوائل الأيونية (بميم-نتف) 2) آلية تخزين الطاقة، جنبا إلى جنب مع بميم +و نتف 2-خصائصها الكهروكيميائية، وتفسير أعمق لآلية تخزين الطاقة.
نتائج البحوث ذات الصلة التي نشرت في "الطبيعة - الاتصالات". وقد تم تمويل هذا البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين ومعهد لانتشو للكيمياء "واحد وثلاثة وثلاثين" مشروع زراعة الرئيسية.
الشكل 1 رسم تخطيطي من: أيونات المطعمة السيليكا وأيونات حرة الرسم التخطيطي هيكل؛ ب: السيليكا انتقال المجهر الإلكتروني؛ ج: الكربون المنشط رسم توزيع حجم المسام؛ د: الكربون المنشط في ثلاث شوارد مختلفة في مخطط تخزين الطاقة ، من أعلى إلى أسفل تليها الأنيونات الحرة، الكاتيونات الثابتة، كاتيونس الحرة، أنيون ثابتة، الحرة الأنيونات والكاتيونات
الشكل 2. منحنيات فولتاميتريك دوري من الكربون المنشط يب-50F القطب الكهربائي في أربعة الشوارد مختلفة A-D تليها سيو 2-IL-بميم، سيو 2-IL-NTF 2، سيو 2-IL-البنك الأهلي الأوكراني 4، سيو 2-IL-PF6
الشكل 3. التوصيف المشترك للخصائص الفردية للأنيون والكاتيون فضلا عن دراسة مفصلة لآلية تخزين الطاقة من خلال تجارب الكوارتز الكريستال الدقيقة
