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は、イオン性(カチオンBMIMM ++、NBu4 +またはアニオンNTf2-、PF 6 - )フリーであり、電荷平衡対荷電イオン効果の空:トリフルオロメタンスルホンイミドアニオン(NTf-)およびメチルイミダゾリウムカチオン(MIM +)は、共有7nmでのサイズ研究所でシリカナノ粒子に結合された活性化開口孔から選択された材料のほとんどが4nmのより小さく、接続するように活性炭のシリカの細孔内にイオンがトンネルを通って、測定された遊離イオン(カチオンBMIM +、NBu4 +またはアニオンNTf2-、PF 6 - )のうち遮断される。これに基づいて、からなる単純な電気化学的試験を実現することができますチャネルに入るイオンの定量分析、すなわちサイクリックボルタンメトリー電流の大きさは、イオンの寄与の能力を直接的に反映する。
上記の方法に基づいて、チームは、商業活性炭電極YP-50F、見出さカチオンBMIM +、NBu4 +およびアニオンNTf2-、水晶振動子マイクロバランスを用いて、各イオンの比容量及び電圧ウィンドウ容量寄与のPF 6 - それぞれの寄与を特徴付けることができます(EQCM)は、研究者らは、さらに、それぞれ+と電気化学的特性BMIM NTf2-、エネルギー蓄積機構より深い説明と組み合わせてイオン性液体(BMIM-NTf2)、エネルギー蓄積機構活性炭YP-50Fを特徴としています。
"Nature - Communications"に掲載された関連研究成果。この研究は、中国国立自然科学財団と蘭州化学研究所の "13th Five"キー栽培プロジェクトの資金提供を受けています。