来自HSE MIEM的一组研究人员加入了莱比锡非经典化学研究所的同事,在带电的导电电极上开发了聚合离子液体的理论模型。
他们使用聚合物物理学和理论电化学的方法证明了第一次聚合物和普通离子液体电差电容的行为差异。该研究的结果发表在物理化学化学物理学。
聚合离子液体(PIL)是一类相对较新的材料,在各个领域的应用中增加了,从新的电解质到欧洲杯足球竞彩太阳能电池的创建。与普通的室温离子液体不同(阳离子和阴离子在其中自由移动的液体盐),在PILS中,阳离子通常在长聚合链中链接,而阴离子则自由移动。近年来,PIL(与普通的离子液体一起)用作超级电容器的产生。
超级电容器是将能量存储在电极表面上的电能中的设备(例如,在铂,金和碳的电极中)。例如,与蓄能器相比,超级电容器积累了更多的能量,并更快地做到了。超级电容器能够积累的能量量被称为其“电容”。
该论文的作者是第一个创建一个理论模型,即在PILS中的电气双层中电容的行为及其在超级电容器中带有带电的电极的界面上的解决方案。
学者还将PILS的电容与普通室温离子液体的电容进行了比较。这项研究导致在低压下的电容的新分析表达,可用于工程计算。
作者研究了聚合离子与电极表面之间相互作用的两个模型案例,并发现了从普通离子液体中的电容行为的定量和定性差异。研究人员预测,与具有相同化学成分的常规离子液体相比,PIL的电容会大大增加。
这项研究是第一个阐明连接阳离子的存在如何影响离子液体在带电电极上的电化学性质的方法。
他们说,尽管开发的模型是对带电电极上PIL的一个相当粗略的描述,即使在理论发展的这个阶段,结果也可以在新的超级电容器,燃料电池,蓄能器和固态电解质的开发中有用。。
MIEM HSE教授Yury Budkov
``我们假设聚合物离子液体中带电的聚合物链比普通离子液体(未连接离子)的情况下,将离子吸引到带电电极的情况容易得多。反过来,这将不得不在相同电压下导致更高的电容。在基于理论电化学和聚合物物理学的方法组合进行严格的计算之后,我们确认我们的假设是正确的。我们希望尽快获得实验证明。”
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