กลยุทธ์ใหม่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของไมโครตัวเก็บประจุแบบเทียม

กลยุทธ์ใหม่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของไมโครตัวเก็บประจุแบบเทียมจดหมายพลังงาน ACS (2022) ดอย: 10.1021/acsenergylett.2c00329″ width=”500″ height=”442″/>

นามธรรมแบบกราฟิก เครดิต: จดหมายพลังงาน ACS (2022). ดอย: 10.1021/acsenergylett.2c00329

ไมโครซุปเปอร์คาปาซิเตอร์แบบใช้กราฟีน (EG-MSC) รวมคุณสมบัติที่แตกต่างของกราฟีนและข้อดีของการกำหนดค่าอุปกรณ์ระนาบเพื่อเพิ่มการจัดเก็บประจุให้สูงสุด จึงสามารถจัดหาอุปกรณ์ที่ยืดหยุ่น เล็กลง และบางลงได้

อย่างไรก็ตาม ความจุไฟฟ้าแบบสองชั้นด้วยไฟฟ้าที่จำกัดของกราฟีนและช่องแรงดันไฟแคบของอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นน้ำจะจำกัดการใช้งานต่อไป

ล่าสุด ทีมวิจัยร่วมนำโดย Prof. Wu Zhongshuai และ Prof. Fu Qiang จาก Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ของ Chinese Academy of Sciences (CAS) ได้เสนอกลยุทธ์ในการเพิ่มความจุของ MSCs ระนาบที่ใช้กราฟีน โดยอิเล็กโทรไลต์แอมโพลาร์รีดอกซ์ชนิดแอมโพลาร์รีดอกซ์ที่มีความเข้มข้นสูงในน้ำในเกลือ (ZnI2 + ZnCl2).

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน จดหมายพลังงาน ACS เมื่อวันที่ 19 เมษายน

การใช้อิเล็กโทรไลต์ที่ออกฤทธิ์รีดอกซ์เพื่อเพิ่มอิเล็กโทรดกราฟีนเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพสูงในการเพิ่มประสิทธิภาพตัวเก็บประจุของ MSC

อย่างไรก็ตาม ผู้ไกล่เกลี่ยรีดอกซ์ที่รายงานไว้ก่อนหน้านี้สามารถนำเสนอความจุที่แน่นอนสำหรับอิเล็กโทรดเดียว นำไปสู่ความหนาแน่นของพลังงานที่จำกัดเนื่องจากความจุที่ไม่ตรงกันของสองอิเล็กโทรด

ในการศึกษานี้ นักวิจัยได้พัฒนาอิเล็กโทรไลต์รีดอกซ์แอมโพลาร์รีดอกซ์ชนิดน้ำในเกลือที่มีความเข้มข้นสูง โดยที่ตัวกลาง ambipolar ตัวเดียว (ZnI)2) สามารถเสนอคู่รีดอกซ์สองคู่ (I/ฉัน2 และ Zn/Zn2+) โดยกำเนิดด้วยการจัดเก็บค่าใช้จ่ายที่ตรงกัน

สองสปีชีส์นี้อนุญาตให้อิเล็กตรอนสองตัวถูกออกซิไดซ์ที่อิเล็กโทรดบวกและลดลงที่อิเล็กโทรดลบแบบซิงโครนัสและทีละตัว ดังนั้นจึงมีส่วนสนับสนุน pseudocapacitive ขนาดใหญ่สำหรับ EG-MSC

พวกเขาได้ตระหนักถึงความจุเชิงปริมาตรสูงถึง 106 mAh/cm3ความหนาแน่นของพลังงาน 111 mWh/cm3และเสถียรภาพการปั่นในระยะยาวด้วยการคงตัว 92.1% หลังจาก 5,300 รอบ

การแสดงลักษณะเฉพาะในแหล่งกำเนิดยืนยันว่าการแสดงที่ดีเหล่านี้เกิดจากการปลดปล่อยตัวเองที่หงุดหงิดโดยการระงับการก่อตัวและการแพร่กระจายของโพลิไอโอไดด์ไอออนของ I3 และฉัน5.

นอกจากนี้ EG-MSC ยังแสดงประสิทธิภาพการหมุนเวียนที่เสถียรที่ -20 องศาเซลเซียส เนื่องจากจุดเยือกแข็งของน้ำที่ลดลงโดยอันตรกิริยาที่รุนแรงระหว่างโมเลกุลของน้ำกับไอออนของสังกะสี

“งานนี้เปิดช่องทางใหม่ในการแนะนำตัวกลางรีดอกซ์ ambipolar ลงในอิเล็กโทรไลต์ที่มีความเข้มข้นสูงสำหรับ MSCs ที่มีประสิทธิภาพสูง” ศาสตราจารย์หวู่กล่าว


การสำรวจหน่วยคอนจูเกตในเฟรมเวิร์กอินทรีย์แบบโควาเลนต์สำหรับการจัดเก็บลิเธียมไอออนที่เหมาะสมที่สุด


ข้อมูลมากกว่านี้:
Caixia Meng et al, Water-in-Salt Ambipolar Redox Electrolyte เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของ Pseudocapacitive สูงเป็นพิเศษของไมโครซุปเปอร์คาปาซิเตอร์, จดหมายพลังงาน ACS (2022). ดอย: 10.1021/acsenergylett.2c00329

จัดทำโดย Chinese Academy of Sciences

การอ้างอิง: กลยุทธ์ใหม่เพื่อเพิ่มสมรรถนะ pseudocapacitive ของ micro-supercapacitors (2022, 28 เมษายน) ดึงข้อมูล 28 เมษายน 2022 จาก https://phys.org/news/2022-04-strategy-boost-pseudocapacitive-micro-supercapacitors.html

เอกสารนี้อยู่ภายใต้ลิขสิทธิ์ นอกเหนือจากข้อตกลงที่เป็นธรรมเพื่อการศึกษาหรือการวิจัยส่วนตัวแล้ว ห้ามทำซ้ำส่วนหนึ่งส่วนใดโดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร เนื้อหานี้จัดทำขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ข้อมูลเท่านั้น

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*