Examples



mdbootstrap.com



 
Abstracts
апрель 2017

Сравнительные испытания электродного материала для симметричных суперконденсаторов в водном и неводном электролите


Щегольков Александр. В., Щегольков Алексей. В.
Chemistry and modern technologies
Abstract / Full Text

Симметричные суперконденсаторы (ССК) являются перспективными электротехническими устройствами энергетики нового поколения [1, 2]. Широкомасштабное использование ССК позволит повысить эффектив-ность, как автотранспорта на электрической тяге, так и промышленных электротехнических систем. К направлениям развития ССК стоит отнести научные разработки, направленные на создание эффективных электродных материалов и работы по синтезу новых типов электролитов. Особое значение приобретает создание электродных материалов на основе углеродных наноструктур, имеющих высокую удельную поверхность [3].

Для электродного материала, синтезированного по методике [3], проведены электрохимические исследования в 3 М растворе серной кислоты и 1 М растворе тетраэтиламмония тетрафторбората (TEABF4) в ацетонитриле по методике, описанной ранее в [3].

Циклические вольтамперные кривые (ЦВА), полученные на исследуемом образце в растворах водного и неводного электролита представлены на рисунках 1 и 2. Форма кривых на рис. 2 искажена, что указывает на ограничение транспорта крупных органических ионов электролита в микропоры.

На основе полученных ЦВА-кривых была рассчитана удельная емкость по формуле (1) методом интегрирования:

,                                          (1)

где m – масса электрода; n – скорость развертки потенциала; E – электрохимический потенциал; I(Е) – ток вольтамперной кривой; Ен и Ек – пределы интегрирования на вольтамперной кривой [6]. Полученные данные представлены в табл. 1.

Таблица 1 – Удельные емкости электрода в водной и неводной средах при разной скорости развертки потенциала

Раствор электролита Удельная емкость Суд, Ф/г  при скорости развертки потенциала n, мВ/с
5 10 20 50 100
3 M H2SO4 166.4±9.0 159.9±7.6 147.2±8.2 123.6±8.7 106.1±9.7
1 М TEABF4 100.4±10.4 75.5±12.6 65.4±13.0 47.8±12.6 22.7±7.8

Рисунок 1 – ЦВА в 3 М H2SO4 при разной скорости развертки потенциала.

Рисунок 2 – ЦВА в 1 М TEABF4 при разной скорости развертки потенциала.

Для исследуемого электродного материала в органическом электролите емкость меньше, чем в водном электролите на основе серной кислоты, причем с ростом значения поляризующего тока она снижается более резко.