一种独特的基于胆酸盐的有机水性电解质使得碳/碳超级电容器在广泛的温度窗口 (-40°C至60°C) 中运行
Zhazira Supiyeva1,2, Zulkhair Mansurov1,2, Seitkhan Azat3
1Faculty of Chemistry and Chemical Technology, Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan.
Frontiers in chemistry
|April 26, 2024
概括
本研究介绍了超级电容器的稳定水性电解质,使用胆酸盐和甲醇来增强温度稳定性. 新的电解质保持了超级电容器在广泛的温度范围内,从-40°C到60°C的性能.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 水性电解质面临着结和蒸发等局限性,阻碍了超级电容器的工业应用.
- 开发具有广泛工作温度范围的电解质对于先进的能量存储至关重要.
研究的目的:
- 为超级电容器引入稳定中性水性电解质,以提高温度稳定性.
- 在极端条件下使用这种新型电解质来评估超级电容器细胞的性能和健康状况.
主要方法:
- 一种胆酸盐电解质的配方,含有10%体积%的甲醇添加剂.
- 使用开发的电解质制造和测试对称的碳/碳超级电容器.
- 静电充/放电和高压浮动测试,温度范围为-40°C至60°C.
主要成果:
- 电解质证明了增强的结合,改善了温度稳定性.
- 超级电容器在经过测试的温度下保持良好健康状态.
- 容量随温度变化 (-40°C:78 F/g,25°C:103 F/g,60°C:112 F/g),高温性能通过法拉代反应得到提升.
- 在1.5V的高电压浮动过程中观察到稳定的电容和功率性能.
结论:
- 稳定水性电解质与甲醇添加剂为宽温度超级电容器运行提供了可行的解决方案.
- 这种配方克服了传统水性电解质的局限性,为强大的能量存储设备铺平了道路.
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