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材料表面的官能团在不同电解质中会发生不同的反应,rubycon配水系电解液

材料表面的官能团在不同电解质中会发生不同的反应,rubycon配水系电解液
配水系电解液不仅广泛应用于双电层电容器,也大量用于赝电容电容器中,rubycon当以碳基材料作为电极,H2SO4水溶液作为电解质时,除了产生双电层电容以外,还有部分法拉第准电容(赝电容),这种赝电容是由电极材料表面的官能团发生氧化还原反应而产生的,通过向电极材料表面引入杂原子(如氧、氮、磷等)呈者一些表面官能团可以进一步增强这类赝电容,值得注意的是,材料表面的官能团在不同电解质中会发生不同的反应,所以电解质的性质对碳基电极材料的赝电容性能影响很大,例如,表面含醌类官能团的材料在酸性电解液中,质子氢参与了氧化还原反应产生赝电容,其反应过程如下,而在碱性电解液中,这一反应几乎不可能发生,因此,选用适当的电解液使电极材料表面的官能团产生最大的赝电容对实现红宝石电容器性能最优化是相当重要的,由于含官能团的电极材料在水系电解质中更易发生降解,赝电容电容器的循环寿命比双电层电容器的循环寿命短,解决这一问题的一种方法是将某些表面官能团(例如含磷基团)引入碳材料,这能在一定程度上提高电极材料在水系电解质中的稳定性,赝电容电容器的电极材料也可以使用如金属氧化物、硫化物和导电聚合物等非碳基材料,在水系电解液的存在下,用这些材料作为电极时的理论比电容要比碳基材料的高,然而,这些电极材料对电解质的类型和pH值非常敏感,在酸性电解质水溶液中极其不稳定,只有少量的非碳基材料适用于强酸性电解液的赝电容电容器,RuO2作为一种适用于H2SO4电解液的赝电容电极材料被广泛研究报道,无定形的RuO2作为电极材料时,rubycon电容值最高可达到1000F·g-1,这可能是由于质子氢可以较容易地进入无定形的结构中,但金属Ru的成本较高,且来源有限,这限制了其商业的发展,因此研究人员尝试使用一些在强酸电解质中性能较好的材料(如α-MoO3)替代RuO2。

上一条:强酸水溶液具有电导率高离子浓度高内阻低特点,rubycon酸性水系电解液 下一条:使用碱性电解质且具有较宽电位窗口,Rubycon电容器能量密度 返回列表