Supercapacitors sere chaj nan koòdone elektwòd-elektwolit la, kidonk pèfòmans yo gouvène pa zòn sifas aksesib, estrikti pò ak konduktiviti elektwonik. Graphite se atire paske li se kondiktif, ki estab chimikman ak chè, men flak natirèl grafit ofri yon zòn limite espesifik sifas apeprè 10-30 m2 / g ak avyon fondamantal yo se elektwochimik olye inaktif. Dènye travay devlopman sou elektwòd grafit pou supercapacitors adrese egzakteman limit sa yo.
Grafèn ak grafit elaji
Èksfolyasyon grafit nan grafèn oswa kèk fèy-kouch ogmante zòn aksesib a pa lòd nan grandè pandan y ap konsève konduktiviti intrinsèque. Difikilte pratik la se anpile: fèy ki re-ansanm yo pèdi zòn ki genyen yo epi yo bloke transpò iyon yo. Wout yo ap devlope kenbe fèy yo separe pa espas, oswa grandi yo dirèkteman sou yon substra kondiktif pou elektwòd la rete yon chemen aktyèl kontinyèl. Grafit elaji, ki se pwodwi pa entèrkalasyon ak tèmik chokan flak natirèl, ofri yon tè presegondè ak yon pri pi ba pou chak zòn inite.
Dopaj eteroatom
Entwodwi nitwojèn oswa bor nan lasi kabòn chanje estrikti elektwonik la epi ajoute fonksyonalite sifas yo. Dopaj Azòt, an patikilye, ogmante dansite elèktron tou pre nivo Fermi ak amelyore mouillabilite nan direksyon elektwolit komen, ki ogmante kapasite ki ka itilize a epi redwi rezistans seri ekivalan a. Dopaj nòmalman fèt pandan sentèz oswa apre tretman an nan yon atmosfè reyaktif, e benefis la depann de fason dopan an kole olye de konsantrasyon total li.
Tès ak karakterizasyon
Pèfòmans elektwochimik yo evalye pa voltametri siklik, chaj galvanostatik-dechaj ak espektroskopi enpedans elektwochimik, lè l sèvi avèk yon selil twa-elektwòd pou tès depistaj materyèl ak yon de-selil simetrik elektwòd pou aparèy-rezilta ki enpòtan. Karakterizasyon estriktirèl depann sou adsorption nitwojèn pou sipèfisi ak distribisyon pò yo, difraksyon reyon X- pou espas entè-kouch, ak espektroskopi Raman pou dansite defo. Pou materyèl grafit jeneralman, dansite ak mezi porosite swiv metòd tankou ASTM C559 ak ASTM C1039, ak rezistans elektrik nan manifaktire kabòn ak atik grafit mezire pa ASTM C611.
Kesyon yo poze souvan
Q:Poukisa yo itilize grafit nan elektwòd supercapacitor?
A: Li se elektrik kondiktif, elektwochimik ki estab sou yon fenèt potansyèl lajè ak pri ki ba, epi li ka trete nan fèy papye, FOIL oswa elektwòd kouvwi san lyan polymère nan kèk desen.
Q:Ki sa ki limite kapasite nan grafit plenn?
A: Sipèfisi ki ba li aksesib a apeprè 10-30 m2/g ak espas entèrkouch etwat la, ki mete restriksyon sou aksè ion ak anpeche fòmasyon efikas doub kouch.
Q:Ki jan dopaj nitwojèn ede?
A: Li modifye estrikti elektwonik la ak chimi sifas, amelyore mouye elektwolit ak transfè chaj, ki ogmante kapasite ki ka itilize ak diminye rezistans seri ekivalan.
Q:Ki pwoblèm prensipal la ak elektwòd grafèn?
A: Restacking. Fèy yo re-angre pandan siye ak monte bisiklèt, pèdi sifas ki fè grafèn atire epi bloke transpò iyon ant kouch yo.
Q:Ki mezi ki montre si yon sifas vrèman aksesib?
A: Adsorption Azòt bay distribisyon gwosè pò a, pandan y ap spèktroskopi enpedans ak tès pousantaj montre ki pati nan zòn sa a aktyèlman ap travay nan aktyèl la opere.