Суперконденсаторы являются важными устройствами хранения энергии из-за их низкой плотности энергии, что ограничивает их применение. Эффективной стратегией увеличения плотности энергии суперконденсаторов является использование органических электролитов с широким окном напряжения. Однако обычные органические электролиты являются дорогостоящими, проводимость Относительно говоря, электролит на водной основе обладает характеристиками безопасности, низкой стоимости и простоты в эксплуатации. Однако окно напряжения электролита на водной основе является узким, что приводит к низкой плотности энергии суперконденсатора на водной основе.
В последнее время исследователи разработали класс высококонцентрированных водных водных электролитов с большими стабильными окнами напряжения. Однако такие электролиты имеют высокую вязкость, низкую электропроводность и не подходят для проблем с низкой температурой, что значительно ограничивает проблему. Производительность суперконденсаторов, полученных с использованием этого типа электролита. Таким образом, разработка новой электролитной системы, подготовка безопасного, широкоугольного окна, высокая проводимость и широкий диапазон температур применения, безусловно, Производительность конденсатора.
В последнее время команда исследователя Яна Синьбина из Лаборатории химии и материалов чистой энергии Института химической физики им. Ланьчжоу (Китайская академия наук) разработала метод приготовления смешанных электролитов. Используя типичный электролит «вода в соли» (WIS, 21 м LiTFSI / H2O) Смешанный электролит «ацетонитрил / вода в соли» (AWIS) был приготовлен путем добавления сорастворителя ацетонитрила. По сравнению с электролитом WIS смешанный электролит AWIS имеет низкую вязкость, высокую электропроводность и широкий диапазон температур применения. Между тем, смешанный электролит AWIS Поддерживает широкое окно напряжения, негорючие и просты в эксплуатации. Используя этот гибридный электролит AWIS, исследователи собрали безопасный широкоэкранный суперконденсатор с высоким увеличением.
Эта работа обеспечивает стратегию смешивания соли с водой / органическим растворителем для получения нового электролита. Ожидается, что электролит, приготовленный на основе этой стратегии, будет использоваться для создания высокопроизводительных устройств хранения энергии, таких как суперконденсаторы, ионно-ионные конденсаторы и ионные ионные батареи. Исследовательская работа была недавно опубликована в Интернете в журнале «Энергетика и окружающая среда» (DOI: 10.1039 / C8EE01040D).
Вышеупомянутая работа была профинансирована и поддержана Национальным научным фондом Китая, Китайской академией наук «Одна тройка» по стратегическому планированию, а также Западным светом Китайской академии наук.
Рисунок 1. Физические и химические свойства электролита AWIS
Рисунок 2. Анализ структуры электролита
Рисунок 3. Электрохимические характеристики суперконденсатора
