そのアプリケーションは、広い電圧ウィンドウを有する有機電解液を使用してエネルギー密度スーパーキャパシタを強化する。効果的な戦略を限定するようにウルトラキャパシタエネルギー貯蔵装置は、低いエネルギー密度に、重要である。しかしながら、従来の有機電解質の高いコスト、導電性低、とは対照的に、簡単で安全、低コストを有する水性電解液は、機能を操作する。セキュリティ上のリスクがあるが、狭い電圧ウィンドウの水性電解液は、低エネルギー密度のスーパーキャパシタの水溶液が得られ。
最近、研究者らは、電解質水溶液「塩中の水」の大きい安定した電圧ウィンドウを有する高濃度のクラスを開発している。しかし、このような高粘度の電解質、低い電気伝導度の存在は、問題が大きく制限される低温、には適用されません電解液など、スーパーキャパシタを使用して製造。要約、新しい電解システムの設計、安全な準備、広い電圧ウィンドウ、高い導電性電解広い温度範囲で、スーパーの改善に役立たせていただきますコンデンサの性能。
最近、化学物理研究所、クリーンエネルギーの中国科学院及び材料化学研究室の研究者ヤンXingbinチーム(WIS; 21メートルのLiTFSI / H2O)「の塩の水」典型的に混合することにより調製した電解液のための方法を開発した。電解質電解液を混合共溶媒アセトニトリル、(AWIS)「塩アセトニトリル/水」を調製した。電解液に比べWISは、電解液は、低粘度、高い電気伝導度、広い適用温度範囲を混合AWIS。同時に、AWIS電解質の混合します広い電圧ウィンドウを保持し、不燃性と容易な操作機能。AWIS混合電解液を使用して、スーパーキャパシタの研究者は、安全性、広い窓、高倍率を組み立てました。
この戦略は、水/有機溶媒と塩を混合して新しい電解質を調製する戦略を提供し、この戦略に基づいて製造された電解質は、スーパーキャパシタ、金属イオンハイブリッドキャパシタ、および金属イオン電池などの高性能エネルギー貯蔵デバイスの構築に使用されることが期待される。研究活動は最近、エネルギー・環境科学(DOI:10.1039 / C8EE01040D)にオンラインで掲載されました。
上記の研究は、中国国立自然科学財団、中国科学アカデミーの「One Three Five」戦略計画キー栽培プロジェクトおよび中国科学アカデミーの西洋光によって資金提供され、支援されている。
図1. AWIS電解質の物理的および化学的性質
図2.電解質構造の解析
図3.スーパーキャパシタの電気化学的性能