Вплив природи електроліту на електрохімічні властивості вуглецевого матеріалу рослинного походження
Анотація
Методами імпедансної спектроскопії та вольтамперометрії досліджено поведінку конденсаторних систем на основі пористих вуглецевих матеріалів у водних і органічних розчинах електролітів. Встановлено, що катіони К+ та ТЕА+ входять в пори матеріалу в сольватованому стані, причому розміри іонів К+ менші, ніж ТЕА+. Розміри аніонів BF4– менші, ніж катіонів неводних електролітів. Завдяки цьому ємність електрохімічних конденсаторів на основі водних розчинів електролітів є більшою за ємність відповідних джерел живлення в апротонному розчині електроліту.
Посилання
Bi Z., Kong Q., Cao Y. et al. Biomass-derived porous carbon materials with different dimensions for supercapacitor electrodes: a review. J. Mater. Chem. A., 2019., vol. 7, iss. 27, pp. 16028-16045. https://doi.org/10.1039/C9TA04436A
Dianat N., Rahmanifar M.S., Noori A. et al. Polyaniline-lignin interpenetrating network for supercapacitive energy storage. Nano Lett, 2021, iss. 21, pp. 9485-9493. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c02843
Zapata-Benabithe Z., Castro C.D., Quintana G. Kraft lignin as a raw material of activated carbon for supercapacitor electrodes. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2022, iss.33, pp. 7031-7047. https://doi.org/10.1007/s10854-022-07884-9
Wang J., Zhang X., Li Z. et al. Recent progress of biomass-derived carbon materials for supercapacitors. Journal of Power Sources, 2020, vol. 451, pp. 227794. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2020.227794
Li P., Yang C., Wu C. et al. Bio-based carbon materials for high-performance supercapacitors. Nanomaterials, 2022, vol. 12, iss. 17, pp. 2931. https://doi.org/10.3390/nano12172931
Fischer J., Thummler K., Fischer S. et al. Activated carbon derived from cellulose and cellulose acetate microspheres as electrode materials for symmetric supercapacitors in aqueous electrolytes. Energy Fuels, 2021, vol. 35, iss.15, pp. 12653-12665. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c01449
Budzulyak I.M., Ivanichok N.Ya., Rachiy B.I. et al. Electrochemical Properties of Nanoporous Carbon Material in K+-containing Aqueous Electrolytes. Рhysics and Chemistry of Solid State, 2015, vol. 16, no. 2, pp. 341-346. (Ukr)
Ostafiychuk B. K., Budzulyak I. M., Kachmar A. I. et al. Effect of thermochemical modification of activated carbon materials on specific capacity of electrochemical capacitors. Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 2018, vol. 16, no. 2, pp. 303-312.
Rachiy B.I., Ostafiychuk B.K., Budzulyak I.M. et al. The effect of thermochemical treatment of carbon materials on their electrochemical properties. Journal of Nano- and Electronic Physics, 2014, vol. 6, no. 4, pp. 04031(1)-04031(6). (Ukr)
Stoynov Z.B., Grafov B.M., Savova-Stoynova B., Yolkin V.V. Elektrokhimicheskiy Impedans [Electrochemical impedance]. Moscow, Nauka, 1991, 336 p. (Rus)
Barsoukov E., Macdonald J.R. Impedance Spectroscopy. Theory, Experiment and Application. Canada, Wiley Interscience, 2005, 585 p.
de Levie R. On porous electrodes in electrolyte solutions: I. Capacitance effects. Electrochimica Acta, 1963, vol. 8, iss 10, pp. 751-780. https://doi.org/10.1016/0013-4686(63)80042-0
Mott N.F., Davis E.A. Electronics Processes in NonCrystallin Materials. Oxford, Clarendon Press, 1979, 590 p.
Авторське право (c) 2022 Семків І. В., Ващинський В. М., Кашуба А. І., Ільчук Г. А., Соловйов М. В.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
