在动力学上与离子混合电容器的高性能离子混合电容器的多孔框架双碳电极相匹配
Chao Li1, Kangzhe Cao1, Yang Fan1
1College of Chemistry and Chemical Engineering, Xinyang Normal University, Xinyang 464000, China; Xinyang Key Laboratory of Low-Carbon Energy Materials, Xinyang Normal University, Xinyang 464000, China.
研究人员从甲酸盐开发了双碳电极,用于高性能离子混合电容器 (SIHC). 这些电极平衡反应动力学,使高能量和功率密度的高效能量储存成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 离子混合电容器 (SIHC) 对大规模的能源存储具有前景.
- 性能受到电池类型阳极和电容性阴极之间的动力不平衡的限制.
研究的目的:
- 为高性能SIHCs开发动力学上很好匹配的双碳电极.
- 用一个简单的自我模板策略来解决SIHC中的动力不匹配问题.
主要方法:
- 一个使用酸作为单一前体的自我模板策略.
- 通过化和洗来制备多孔框架碳 (PFC).
- 将PFC转化为具有高表面积的多孔框架活性炭 (PFAC).
主要成果:
- PFC阳极显示出高可逆容量和快速的动力学,用于储存.
- PFAC 阴极表现出极好的电容性质.
- 组装的双碳SIHC (PFC//PFAC) 在0-4V范围内有效运行.
结论:
- 优化的PFC//PFAC SIHC实现了高能量密度 (101.6 Wh kg-1),高功率密度 (20 kW kg-1),以及出色的周期稳定性 (在10,000个周期内保持71.8%).
- 提出的策略成功地为先进的SIHCs创建了动力学匹配的电极.
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