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中性电解质也被广泛地应用于不对称电化学电容器中,红宝石电容关于混合型电解质
点击次数: 发布日期:2024-03-10
中性电解质也被广泛地应用于不对称电化学电容器中,红宝石电容关于混合型电解质
中性电解质也被广泛地应用于不对称电化学电容器中,且具有更大的工作电压并因此具有更高的能量密度,最近报道了使用涂有凝胶聚合物电解质(GPE)和LISICON的石墨作为负极,LiFePO4作为正极,电解质为水溶性电解液的锂离子电池,将由Li2O-Al2O3-SiO2-P2O5-TiO2-GeO2组成的简单的LISICON薄膜固定在凝胶聚合物上作为固体分离器,隔离水并仅允许Li+通过,这种锂离子电池的作用机理,当电池充电时,Li+将从LiFePO4的结构中脱嵌,然后依次通过水溶液LISICON薄膜,最后通过凝胶聚合物电解质,在充电过程中,Li+最终会嵌入石墨中,在放电过程中,发生与之相反的过程,该LISICON薄膜水性锂离子电池的平均放电电压高达3.1V,其比能量值为258W·h·kg-1,用LISICON薄膜包覆的Li金属作为负极和LiMn2O4作为正极的锂离子电池的平均放电电压可高达4.0V,其比能量值为446W·h·kg-1,在类似的水性电容器中,金属镁被认为可以替代金属锂,使用PhMgBr的格氏试剂稳定Mg金属负极,而正极仍由LiFePO4制成,以构建Mg金属和Li离子混合型可再充电水性电容器,这种混合型电容器比能量可达到245W·h·kg-1,与上述LiTi2(PO4)3/Li2SO4/LiFePO4水溶液电容器相同,在这些LISICON薄膜基Mg金属和Li离子混合水性电容器中,使用Li2SO4水溶液作为电解质,除了其具有高离子电导率外,Li2SO4含水电解质不会改变LISICON薄膜作为固态电解质的性质,锂电池工作注:以GPE和LISICON为负极,LiFePO4作为正极,电解质为0.5mol·L-1 Li2SO4水溶液,尽管文献中很少有报道,但含水锂离子电池的开发和研究仍在进行,以满足低成本、高安全性的电化学电容器器件的需求,类似于锂离子电池的研究,大多数关于Na+电容器的研究工作也已经开始进行,最近的研究表明,空心的K0.27MnO2纳米球可以促进阴离子中的电子/离子传输,导致其具有较长的循环性和较高的速率能力,由空心的K0.27MnO2纳米球作为负极,NaTi2(PO4)3作为正极,1.0mol·L-1 Na2SO4水溶液作为电解质组成纽扣式电容器,在电流为150mA·g-1时,其比容量可达到84.9mA·h·g-1,当电流增加到600mA·g-1时,其比电容仍可维持在56.6mA·h·g-1,在循环100次后,电容器的比电容为200mA·h·g-1,电容器的容量仍保持初始值的83%,由此可见,对钠离子电容器电解液的研究应该引起足够的重视,水系电解液的pH值会影响电极材料的性能,从而影响电容器的性能,例如,MnO2在非化学计量条件下的电容行为,MnO2是电容器中使用最广泛的电极材料之一,它在中性水性电解质中仅表现出类矩形的循环伏安图(CV),但在碱性溶液中呈现钟形循环伏安图(CV),这些明显动态变化的原因是MnO2在正极上发生MnO2转化为MnOOH的氧化还原反应,提供了赝电容,使其循环伏安图呈矩形。

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