EDLC在离子液体储能机理的研究进展

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基于多孔活性炭材料和离子液体电解质的双电层电容器(EDLC)具有快速充放电、良好循环稳定性和宽工作电压窗口等优点,是一种极具前景的电化学储能器件。研究EDLC在离子液体中的储能机理,尤其是表征离子液体阴阳离子各自本征结构对多孔活性炭电容特性的影响作用机制、从微观层面揭示储能机理,对恰当选择离子液体,、进而合理构筑高性能EDLC具有重要指导意义。

近日,中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室阎兴斌团队在对EDLC在离子液体储能机理的研究中取得重要进展。研究人员制备出4种纳米二氧化硅接枝的离子液体,利用充放电过程中只允许离子液体的一种离子自由进出活性炭孔道的特点,实现了对阴阳离子分别进行分析的目的。其成果可为研究EDLC中离子液体阴阳离子各自的储能行为提供新策略。

图1.策略示意图。a:二氧化硅接枝离子以及自由离子结构示意图;b:二氧化硅透射电镜图;c:活性炭孔径分布图;d:活性炭在三种不同电解液中的储能示意图,从上到下依次为阴离子自由、阳离子固定,阳离子自由、阴离子固定,阴阳离子均自由

二氧化硅接枝离子以及自由离子结构示意图
二氧化硅接枝离子以及自由离子结构示意图
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