Condensateur électrique à double couche à base d'un matériau de charbon actif poreux et l'électrolyte liquide ionique ayant une charge rapide et de décharge, une excellente stabilité de cycle et une large fenêtre de tension de fonctionnement, etc., est un dispositif de stockage d'énergie électrochimique prometteuse. Etude des EDLC dans le liquide ionique mécanisme de stockage d'énergie, en particulier l'anion du liquide ionique et cationique caractériser le mécanisme de leur influence sur la structure intrinsèque des caractéristiques de capacité de charbon actif poreux et révéler le mécanisme de stockage de micro-niveau, la sélection appropriée du liquide ionique, et donc raisonnable de construire de haute performance EDLC signification de guidage .
Récemment, l'Académie chinoise des sciences, Institut Lanzhou de chimie physique, chimie et laboratoire des matériaux de l'énergie propre équipe Yan Xingbin a fait des progrès significatifs dans l'étude du mécanisme de stockage d'énergie de liquides ioniques pour EDLC. Les chercheurs ont préparé quatre types de liquides ioniques nano-silice greffée, pendant la charge et la décharge en utilisant uniquement un liquide ionique des canaux ioniques activés pour permettre le libre accès aux caractéristiques d'atteindre l'objet de l'analyse d'anions et de cations, respectivement. qui peut fournir une nouvelle stratégie pour les résultats des études EDLC anions de liquides ioniques et des cations de comportement de stockage respectif .
Les caractéristiques structurelles de silice greffée liquide ionique est un ionique (cationique BMIM +, NBu 4+Ou anion NTf 2-, PF 6-) Est libre, ciel avec équilibrage de charge contre-ions chargés effet: les anions trifluorométhanesulfominide (NTf2 -) Et le cation méthylimidazolium (MIM +), De manière à couplé de façon covalente aux nanoparticules de silice de la taille de 7 nm L'Institut plupart des matériaux sélectionnés à partir du diamètre des pores du charbon actif de 4 nm de moins que le trou, de sorte que la connexion à la silice dans le canal ionique est bloqué sur le charbon actif , Alors que les ions libres à tester (BMIM cationique + , NBu 4+Ou anion NTf 2-, PF 6-) Peut être basé sur ceci, simple à réaliser une connexion de test électrochimique à une analyse quantitative des canaux ioniques, à savoir, la taille du voltammogramme cyclique en utilisant la capacité de courant continu fourni par les canaux ioniques réactives.
Sur la base de la méthode ci-dessus, l'équipe de recherche a constaté que l'électrode de charbon actif YP-50F disponible dans le commerce peut être caractérisé BMIM cationique +, NBu 4+Et anion NTf 2-, PF 6-La capacité contributive respective, et la fenêtre de tension spécifique pour chaque capacité de contribution ionique. Les chercheurs ont en outre caractérisé l'activité du charbon actif YP-50F dans les liquides ioniques (BMIM-NTf 2) Mécanisme de stockage d'énergie, combiné avec BMIM +Et NTf 2-Leurs propriétés électrochimiques, une explication plus profonde du mécanisme de stockage d'énergie.
Résultats de recherche pertinents publiés dans "Nature - Communications". Cette recherche a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et le projet de culture clé "Treize Cinq" de l'Institut de Chimie de Lanzhou.
Figure 1, une vue schématique de la politique a: ions libres et des ions de silice diagramme de structure de la greffe; b: TEM silice figure; c: distribution de la taille des pores du charbon actif; d: Activé réservoir de carbone schématique trois différent solution électrolytique De haut en bas suivis d'anions libres, de cations fixes, de cations libres, d'anions fixes, d'anions libres et de cations
Figure 2. Courbes voltampérométriques cycliques de l'électrode YP-50F à charbon actif dans quatre électrolytes différents A-d suivi de SiO 2-IL-BMIM, SiO 2-IL-NTf 2, SiO 2-IL-NBu 4, SiO 2-IL-PF6
Figure 3. Caractérisation combinée des propriétés individuelles de l'anion et du cation ainsi que d'une étude détaillée du mécanisme de stockage d'énergie par des expériences de microbalance à quartz
