用电极表面修改的策略来提高水性超级电容器的电压
Shan Huang1, Xianfeng Du1, Yuan Guo1
1Engineering Research Center of Energy Storage Materials and Devices, Ministry of Education, School of Chemistry, Xi'an Jiaotong University China, Xi'an, 710049, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 12, 2023
概括
研究人员开发了一种表面处理方法,以防止水超级电容器 (SC) 中的水分解. 这使得稳定的3V运行成为可能,提高了储能性能和寿命.
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:
- 在水性超级电容器 (SC) 中的高压运行对于实际应用至关重要.
- 在电极表面的水分解反应限制了电化学稳定性窗口和SCs的操作电压.
研究的目的:
- 开发一种新的表面处理策略,以抑制水性SC中的水分解反应.
- 扩大电化学稳定性窗口,提高水性SCs的工作电压.
主要方法:
- 采用表面处理策略,在整个电极表面上形成一个被动化层.
- 这种被动化层有效地抑制了阴极上的演化反应 (HER) 和阳极上的氧演化反应 (OER).
主要成果:
- 表面处理成功扩大了电极的电化学稳定性窗口.
- 阴极超电位从-1.3V转移到-1.48V,阳极超电位从1.42V扩展到1.59V.
- 经过修改的水性SCs在3V工作电压下实现了稳定的运行,在5000次循环后,其库伦比效率为97%,电容保持率为96%.
结论:
- 拟议的表面修改策略有效地抑制了水性SC中的水分解反应.
- 这种方法可以实现高压运行,并显著提高循环稳定性和储能性能.
- 该战略为设计先进的高压水性储能装置提供了宝贵的指导.
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