多孔性活性炭材料等急速充放電、優れたサイクル安定性と広い動作電圧窓を有するイオン性液体電解質に基づく電気二重層キャパシタは、イオン性液体中の有望な電気化学エネルギー貯蔵装置EDLCの。研究であります有意案内高性能EDLCを構築するためのエネルギー貯蔵機構、特にイオン性液体のアニオン及びカチオンは、多孔質の活性炭のキャパシタンス特性の固有の構造への影響のメカニズムを特徴づける、ミクロレベルの記憶のメカニズムを明らかに、イオン性液体を適切に選択し、したがって、合理的な。
最近、中国科学院、化学物理の蘭州大学、クリーンエネルギーヤンXingbinチームの化学・材料研究室では、EDLCのためのイオン液体のエネルギー貯蔵機構の研究に大きな進歩を遂げ。研究者は、ナノシリカグラフトされたイオン液体の4種類を用意し充電それぞれ、陰イオンと陽イオンの分析の目的を達成するために、特性への自由なアクセスを可能にするために活性化されたイオンチャネルの唯一のイオン性液体を用いて放電時。研究EDLCイオン性液体のアニオンおよびカチオン各記憶挙動の結果を得るための新たな戦略を提供することができます。
イオン液体グラフト化シリカの構造的特徴がイオン性である（カチオンBMIM +、NBu 4+またはアニオンNTf 2 - 、PF 6 - ）自由であり、電荷平衡を反荷電イオンの効果で空：トリフルオロメタンスルホンイミドアニオン（NTf2 - ）およびメチルイミダゾリウムカチオン（MIM +共有7nmでザ・インスティチュートのサイズにシリカナノ粒子に結合するように、イオンチャネル中のシリカへの接続が活性炭からブロックされているように）、材料のほとんど、孔より小さい4nmの活性炭の細孔径から選択、試験される遊離イオン（カチオン性BMIM + 、NBu 4+またはアニオンNTf 2 - 、PF 6 - ）イオンチャネルの定量分析に電気化学的試験フリーアクセス、反応性イオンチャネルが寄与する直流電流容量を使用してサイクリックボルタモグラムの、すなわち、サイズを実現するために、単純な、これに基づくことができます。
上記の方法に基づいて、研究チームは、商業的に入手可能な活性炭YP-50F電極が、カチオン性BMIM +、NBu 4+そしてアニオンNTf 2 - 、PF 6 - 各々が水晶微量天秤（EQCM）を使用して各イオンの一定の電圧ウィンドウ容量および容量の寄与、研究者さらに特徴付け活性炭YP-50F（BMIM-NTFイオン液体に寄与します 2）BMIMと組み合わせたエネルギー貯蔵メカニズム +そして、NTf 2 - それらの電気化学的特性は、エネルギー貯蔵機構のより深い説明である。
掲載された関連研究は、 - 。「ネイチャー・コミュニケーションズは、」この研究は、中国の国家自然科学基金、LICPに資金を供給したプロジェクトを育成上の「一三〇から五」フォーカスによってサポートされていました。
図1：a：シリカグラフトイオンおよびフリーイオン構造図b：シリカ透過型電子顕微鏡c：活性炭細孔分布図d：3つの異なる電解質中の活性炭、上から下へ続いてアニオンフリー、固定カチオン、フリーカチオン、固定アニオン、遊離アニオンおよびカチオン
図2. 4つの異なる電解質中の活性炭YP-50F電極のサイクリックボルタンメトリー曲線。A-dに続いてSiO 2-IL-BMIM、SiO 2-IL-NTf 2、SiO 2-IL-NBu 4、SiO 2-IL-PF6
図3.アニオンとカチオンの個々の特性の特徴付けと、水晶微量天秤実験によるエネルギー蓄積メカニズムの詳細な研究
