写道AZoM5月28日2021年
使用可再生能源取代化石能源被认为是解决温室气体排放和空气污染问题的最佳方案。因此,对新的、更好的储能技术的需求是强劲的。
作为改进这项技术的一部分,由中国科学院过程工程研究所张锁江教授领导的一个研究小组最近发现,疏离子电极可以提高储能性能。欧洲杯线上买球
他们的研究发表在材料化学学报欧洲杯足球竞彩5月8日。
具有离子液体(ILS)的电双层电容器(EDLC) - 作为一种新型的能量存储装置 - 可以填充电池功率密度与传统电容器的能量密度之间的间隙。然而,在纳米孔中的ILS通常表现出低功率密度的缓慢扩散动态。
在这项研究中,研究人员提出了一种新的策略,以协同提高基于巨大分子动力学模拟的ILS的EDLC的能量密度和功率密度。
他们使用1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐电解质构建了一系列具有不同润湿性(从亲离子到疏离子)的EDLCs。
当比较具有嗜离子电极的EDLCs与具有极疏离子电极的EDLCs时,研究人员发现后者的充电时间减少了约80%,而电容增加了近100% (atU= 4 v)。
对于具有疏离子电极的edlc,离子液体在不充电的情况下不能自发地进入多孔电极。充电电压的增加,反离子和co-ion将开始进入纳米孔,当电压超过一临界值(~ 2 V)。与此同时,离子的扩散动力学速度比大部分图书馆由于离子在孔隙的稀疏。
“给疏离子孔充电就像压缩弹簧。一旦弹簧被释放,就会产生大量的能量,”国际政治经济学中心的何红岩教授说。
本研究还确定了充电时间/电容与疏离子性质/孔隙几何结构/电势之间的定量关系。揭示了在普通的亲离子电极中不存在的异常共离子吸附,如何提高了离子电解质的整体性能。
引入离子疏水性的想法可能有助于未来基于il的高性能超级电容器或其他储能应用的合理设计。
来源:https://english.cas.cn/