有氢醌、醌和胺等功能基团的化合物被用作电解质介质,rubycon电子转移反应能力是什么
有氢醌、醌和胺等功能基团的化合物被用作电解质介质,rubycon电子转移反应能力是什么
有机化合物特别是具有氢醌、醌和胺等功能基团的化合物被用作电解质介质,因为它们有参与电子转移反应的能力,首次报道了将对苯二酚作为氧化还原活性物质添加剂1mol·L-1 H2SO4电解质中,因为对苯二酚是一种很好的化学活性有机化合物,可参与两电子转移的氧化还原反应,对苯二酚的氧化还原特性主要表现在能在电解液电极界面上产生赝电容,从而增加电容器的总电容,这种电容器的最大电容可达到901F·g-1,在2.65mA·cm-2下能量密度为31.3W·h·kg-1,这种改进之后的电容器的比电容比1mol·L-1 H2SO4电解质(约320F·g-1)高出近3倍,但循环稳定性较差,循环4000次后,电容仅保留初始值的65%,同样,Chen等报道了使用聚苯胺-石墨烯电极在1mol·L-1 H2SO4电解液中添加对苯二酚,该电容器的比电容为553F·g-1,而1mol·L-1 H2SO4电解液电容器的比电容为280F·g-1,电容提高了92%,这是由于对苯二酚的氧化还原反应,rubycon在循环50000次之后电容仍可保持初始值的64%,随后,研究了不同质量(0.010g、0.025g、0.050g、0.075g和0.100g)对苯二胺加入到1.78mol·L-1 KOH溶液中,以MnO2为电极材料的电容器性能,结果发现对苯二胺质量为0.0050g时,电容器最大电容达到325.24F·g-1(1A·g-1),该最大电容比纯KOH作电解液高近6.25倍,能量密度从1.29W·h·kg-1增加到10.12W·h·kg-1,其比电容和能量密度的显著增加归因于苯二胺/对苯二胺之间的氧化还原反应,此外,对苯二胺改变了电解液的导电机理,电容器的溶液电阻和电荷转移电阻从4.32Ω下降到1.87Ω,4.68Ω降至2.87Ω,另外,在5000次循环以后,电容器的比容量保留为初始值的75%,同样,他们还报道了以活性炭为电极在KOH溶液中加入相同的氧化还原剂添加剂对电容器性能的影响,将对苯二胺加到KOH溶液后,电容器具有较高的比电容和能量密度:605.225F·g-1和19.862W·h·kg-1,而纯KOH的比电容和能量密度为:144.037F·g-1和4.458W·h·kg-1,4000次循环后,电容器的电容仍保留初始值的94.53%,在单壁碳纳米管为电极的电容器中,使用相同的电解质(对苯二胺+KOH)的比电容和能量密度值为162.66F·g-1和4.23W·h·kg-1,改进后的电容器的性能是使用单纯KOH作电解质的4倍,除此之外,另一种新型氧化还原添加剂间苯二胺也被用于KOH电解质中,rubycon通过其电化学氧化还原过程提高了电容器的性能,在向KOH电解质中加入间苯二胺时,电容器的等效串联电阻从2.60Ω·cm2降低到1.98Ω·cm2,电容从36.43F·g-1增加到78.01F·g-1,经过1000次循环后仍具有良好的电化学性能。