在《华尔街日报》一篇新论文能源存储材料亚博网站下载小说和简单的方法优化碳超级电容器使用堆叠电影的属性具有不同孔隙特性。的科学家进行的研究中国科学技术大学的论文目前pre-proof出版阶段。亚博老虎机网登录
研究:异构叠加碳电影超级电容器的性能进行了优化。图片来源:nobeastsofierce / Shutterstock.com
背景研究
超级电容器最近展示了重要的承诺和脱碳几个重要的产业。他们拥有增强的功率密度、快速充电和放电率,增强安全与其他设备相比,和长寿命。
双电层电容器极板)是当前研究的焦点,碳基材料被广泛用作电极探索。亚博网站下载虽然他们表现出显著的好处,这些新一代能源存储设备的设计,他们是不幸的是受到挑战,优化他们的孔隙度。此外,这些材料的低离子动力学是研究当前的瓶颈,阻碍high-mass-loading亚博网站下载电极对超级电容器的发展。
研究表明碳基电极的电容是由小孔接近离子的大小,通过吸收和解吸的过程。大毛孔函数作为离子缓冲区,协助离子运输。研究试图通过优化来提高这些材料的电容孔隙体积和增强他们的表面面积,采用各种激活策略。亚博网站下载
尽管优化碳基电极材料的潜在好处,增加比表面积和扩大孔隙体积可以降低电极的质量密度。亚博网站下载的一个主要缺点是与此相关的损失面积和体积电容。这严重限制了设备性能。
近年来一些研究已经进行调查的影响碳材料的异构结构的属性和性能为超级电容器电极。结构不对称、表面电荷极性和化学成分显示增强离子传输的效率。调优的异构结构这些材料设备设计可以带来显著的好处。亚博网站下载
这项研究
三个碳基材料引起了作者的关注背后的新论亚博网站下载文,减少氧化石墨烯,活性炭称为YP50F的变体,并激活微波剥落石墨烯氧化物(aMEGO)。YP50F通常用于超级电容器由于其良好的导电性和低成本。减少氧化石墨烯,2 d材料,具有优良的导电性,同时让低比表面积。
减少了氧化石墨烯相比,aMEGO具有更高的比表面积。这种材料是由使用KOH活化血小板重组石墨烯。作者指出,这三种材料的组合,都有不同的结构和孔隙特性,可以提供合理的异构叠加电极设计路线。亚博网站下载这将创建一个机会来提高他们的表现,特别是对电极必须处理高质量负载。
作者发现,构建更厚的这三个碳基电极材料的电荷存储性能的影响。亚博网站下载的叠加顺序准备厚电极材料性能影响。亚博网站下载研究的关键发现是,降低石墨烯氧化物作为离子传输通道,同时aMEGO作为离子存储介质。
最佳的叠加顺序被发现YP50F / rGO / aMEGO。高的比表面的电化学性能优化aMEGO提供足够的水平减少离子高效运输的石墨烯氧化物层。
将减少氧化石墨烯层中间的电极避免离子积累在接口和浓度达到较高水平后一秒的充电。相比之下,使用降低石墨烯氧化物作为外层和暴露在电解液会导致显著降低离子运输由于离子聚合。因此,电极结构中演示的研究给出了最优解。
小说的性能结果电极
准备厚电极层组成的三个材料实现优越的性能与传统的碳基电极相比,证明其是否适合用于下一代超级电容器设备。亚博网站下载制备电极的厚度是210μm。
重量电容达到171.4 g F1。容量电容,这是局限在传统电极,达到102.8厘米3。再次,面积电容,这是通过调优孔隙体积有限,达到2.2厘米2。一个1米EM1BF4/电解质是用来评估分层性能的电极电压为2.7 V。
总之
厚的纸已经演示了一个简单的制造电极使用层不同碳材料与增强的离子传输性能优化配置。亚博网站下载本研究将对高性能的新一代超级电容器的设计。
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苏X et al。(2022)异构叠加碳电影超级电容器的性能进行了优化能源存储材料亚博网站下载[在线,pre-proof] scien亚博老虎机网登录cedirect.com。可以在:https://www.亚博老虎机网登录sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2405829722002628
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