برق خازن دو لایه بر اساس مواد کربن متخلخل فعال و الکترولیت مایع یونی داشتن یک شارژ سریع و تخلیه، ثبات چرخه عالی و گسترده ای پنجره ولتاژ عامل، و غیره، یک الکتروشیمیایی دستگاه ذخیره سازی انرژی امیدوار کننده است. مطالعه EDLC در مایع یونی است مکانیزم ذخیره سازی انرژی، به ویژه آنیون مایع یونی و کاتیونی مشخص مکانیسم نفوذ خود را در ساختار ذاتی متخلخل فعال ویژگی های خازن کربن، آشکار ساز و ذخیره سازی در سطح خرد، انتخاب مناسب از مایع یونی، و در نتیجه معقول و منطقی به ساخت کارایی بالا EDLC اهمیت هدایت .
به تازگی، آکادمی علوم چین، موسسه لان جو از شیمی فیزیک، شیمی و آزمایشگاه مواد از تیم انرژی پاک یان Xingbin پیشرفت های قابل توجهی در این مطالعه از مکانیزم ذخیره سازی انرژی از مایعات یونی برای EDLC ساخته شده است. محققان آماده چهار نوع از مایعات یونی پیوند نانو سیلیس، در طول شارژ و تخلیه تنها با استفاده از یک محلول یونی از کانال های یونی فعال به اجازه دسترسی آزاد به ویژگی برای رسیدن به هدف از تجزیه و تحلیل آنیون ها و کاتیون بود. که ممکن است یک استراتژی جدید برای نتایج حاصل از مطالعات EDLC آنیونهای مایع یونی و کاتیونهای مربوطه رفتار ذخیره سازی .
ویژگی های ساختاری از سیلیکا پیوند مایع یونی یونی (کاتیونی BMIM +، NBU 4+یا آنیونی NTF 2-، PF 6-) آزاد است؛ آسمان با اثر متعادل شارژ یون ضد متهم: آنیونهای trifluoromethanesulfonimide (NTf2 -) و متیل کاتیون ایمیدازولیوم (MIM +)، بنابراین به عنوان به صورت کووالانسی به نانوذرات سیلیکا در اندازه 7nm موسسه همراه بسیاری از مواد انتخاب شده از فعال قطر منافذ کربن 4 نانومتر کمتر از سوراخ، به طوری که اتصال به سیلیس در کانال یونی در خارج از کربن فعال مسدود شده ، یون آزاد اندازه گیری (کاتیون BMIM + ، NBU 4+یا آنیون NTf 2-، PF 6-) را می توان در این است، ساده برای تحقق بخشیدن به آزمون دسترسی الکتروشیمیایی رایگان به تجزیه و تحلیل کمی از کانال های یونی، به عنوان مثال، به اندازه voltammogram چرخه ای با استفاده از ظرفیت جریان مستقیم می باشد که توسط کانال های یونی واکنش پذیر است.
بر اساس روش فوق، تیم تحقیقاتی دریافت که کربن فعال YP-50F کربن فعال قابل شناسایی می باشد. +، NBU 4+و آنیون NTf 2-، PF 6-ظرفیت مربوطه و پنجره ولتاژ مشخص برای هر ظرفیت سهم یونی. محققان بیشتر فعالیت کربن فعال YP-50F را در مایعات یونی (BMIM-NTf 2) مکانیسم ذخیره انرژی، همراه با BMIM +و NTf 2-خواص الکتروشیمیایی آنها، توضیح عمیق تر از مکانیسم ذخیره انرژی است.
نتایج تحقیق مربوط به آن در "طبیعت - ارتباطات" منتشر شده است. این تحقیق توسط بنیاد ملی علوم طبیعی چین و موسسه شیمی چای "One Thirty Five" پروژه کشت عمومی تامین شده است.
شکل 1 نمودار طرح یک: یونهای پراش سیلیکا و نمودار ساختار یونی آزاد؛ ب: میکروسکوپ الکترونی انتقال سیلیکا؛ سیگنال توزیع اندازه ذره ی ذرات فعال کربن؛ دی: کربن فعال در سه الکترولیت متفاوت در نمودار ذخیره انرژی ، از بالا به پایین به دنبال آنیون آزاد، ثابت کاتیون، کاتیون آزاد، آنیون ثابت، آنیون آزاد و کاتیون
شکل 2. منحنی voltammetric سیکل کربن فعال YP-50F الکترود در چهار الکترولیت های مختلف A-d به دنبال SiO 2-IL-BMIM، SiO 2-IL-NTf 2SiO 2-IL-NBu 4SiO 2-IL-PF6
شکل 3 خصوصیات ترکیبی خواص فردی آنیون و کاتیون و همچنین بررسی دقیق مکانیسم ذخیره انرژی توسط آزمایش های ناپیوسته کریستال کوارتز
