Los supercondensadores son importantes dispositivos de almacenamiento de energía debido a su baja densidad de energía, lo que limita su aplicación. Una estrategia efectiva para aumentar la densidad de energía de los supercondensadores es usar electrolitos orgánicos con una amplia ventana de voltaje. Sin embargo, los electrolitos orgánicos convencionales son costosos, la conductancia La tasa es baja, y existen riesgos de seguridad. Relativamente hablando, el electrolito a base de agua tiene las características de seguridad, bajo costo y operación fácil. Sin embargo, la ventana de voltaje del electrolito a base de agua es estrecha, dando como resultado una baja densidad de energía del supercondensador a base de agua.
Recientemente, los investigadores han desarrollado una clase de electrolitos acuosos de alta concentración de "agua en sal" con grandes ventanas de voltaje estable. Sin embargo, tales electrolitos tienen alta viscosidad, baja conductividad eléctrica y no son adecuados para problemas de baja temperatura, lo que limita enormemente el problema. Rendimiento de los supercondensadores preparados con este tipo de electrolito. En resumen, diseñar un nuevo sistema de electrolitos, preparar una ventana de voltaje amplio y seguro, alta conductividad y un amplio rango de temperaturas de aplicación definitivamente ayudará a mejorar el súper Rendimiento del condensador
Recientemente, el Instituto de Química Física, Academia China de energía limpia y Laboratorio de Química Materiales investigadores equipo Yan Xingbin desarrolló un método para la solución electrolítica preparada mediante la mezcla del 'agua en sal' típico (WIS; 21 m LiTFSI / H2O). Electrolyte se preparó acetonitrilo codisolvente, el 'acetonitrilo / agua en sal' (AWIS) mezclar la solución electrolítica. SIO en comparación con la solución electrolítica, la solución electrolítica Awis mezcla de baja viscosidad, alta conductividad eléctrica, amplio rango de temperaturas de aplicación. al mismo tiempo, la mezcla de los electrolitos AWIS la celebración de una ventana de tensión de ancho, características de operación no inflamables y fáciles. AWIS usando el electrolito mezclado, los investigadores de supercondensadores ensamblan seguridad, ventana amplia, una gran ampliación.
Este trabajo proporciona una estrategia para mezclar una sal con agua / disolvente orgánico para preparar un nuevo electrolito. Se espera que el electrolito preparado basado en esta estrategia se utilice para construir dispositivos de almacenamiento de energía de alto rendimiento como supercondensadores, condensadores híbridos de iones metálicos y baterías de iones metálicos. El trabajo de investigación se publicó recientemente en línea en Energy & Environmental Science (DOI: 10.1039 / C8EE01040D).
El trabajo anterior ha sido financiado y respaldado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Proyecto de Cultivo Clave de Planificación Estratégica "One Three Five" de la Academia China de Ciencias y la Western Light de la Academia de Ciencias de China.
Figura 1. Propiedades físicas y químicas del electrolito AWIS
Figura 2. Análisis de la estructura electrolítica
Figura 3. Desempeño electroquímico de un supercondensador
