9142891003
węgiel, pak węglowy lub materiały syntetyczne takie jak polimery. Porowata struktura węgla jest wytwarzana podczas aktywacji jego ziaren. Dzięki temu procesowi powstają: mikropory (< 2 nm średnicy), mezopory (2-50 nm) i makropory (> 50 nm).
Zgodnie z tym, struktura porowata węgla charakteryzuje się często szerokim zakresem dystrybucji wielkości porów. Dłuższy czas lub wyższa temperatura aktywacji prowadzi do większej średniej wielkości porów. Pojemność podwójnej warstwy na granicy węgla aktywnego i elektrolitu osiąga wartości 100-120 Fg"1 w organicznych elektrolitach oraz 150-300 Fg" w wodnych elektrolitach. Wodne elektrolity pracują przy niższym napięciu układu niż elektrolity organiczne, ponieważ ogranicza je napięcie przy którym następuje rozkład wody .
Jak wcześniej wspomniano, badano wiele rodzajów materiałów węglowych do zastosowania w kondensatorach EDLC. Przeglądu stosowanych materiałów dokonał Pandolfo [16]. Niepoddane obróbce nanorurki węglowe [36] posiadają mniejszą pojemność (około 50-80 Fg"1) niż węgiel aktywny w elektrolitach organicznych. Pojemność ta może zostać zwiększona do ponad 100 Fg'1. Tkaniny węgla aktywnego osiągają tę samą pojemność co proszkowy węgiel aktywny, ponieważ mają podobną powierzchnię właściwą, jednak wysoka cena ogranicza ich użycie. Materiały węglowe używane w kondensatorach EDLC są zazwyczaj wstępnie oczyszczane w celu usunięcia wilgoci i większości grup funkcyjnych na powierzchni, aby zwiększyć stabilność pracy kondensatora w kolejnych cyklach ładowania-rozładowania. Czynniki te mogą być odpowiedzialne za zanikanie pojemności kondensatora podczas starzenia, co zademonstrował Azais wykorzystując NMR oraz rentgenowską spektroskopię X-ray [37], Pandolfo w swoim artykule przeglądowym stwierdził, iż obecność grup tlenowych również przyczynia się do niestabilności kondensatora EDLC [38].
I.2.I.2. Wielkość porów materiałów węglowych a pojemność superkondensatora
Początkowo badania prowadzone na węglu aktywnym miały na celu zwiększenie objętości porów poprzez rozwój powierzchni właściwej i doskonalenie procesu aktywacji. Jednakże wzrost pojemności podwójnej warstwy elektrycznej był ograniczony, nawet w przypadku próbek najbardziej porowatych. Przeprowadzone badania na różnych węglach aktywnych, o różnych rozmiarach porów i z różnymi zastosowanymi elektrolitami wykazały, że zależność pomiędzy powierzchnią właściwą węgla aktywnego i pojemnością nie jest liniowa [39, 40, 41]. Niektóre badania wskazują, że pory mniejsze niż 0,5 nm nie są dostępne
16
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Istotne zmiany w KTKNPP 2012 □ nowe materiały i technologie, takie jak: cienkie wa
lub zbyt mokrych ciężkich gleb ubogich w próchnicę. Struktura ta jest sztucznie wytworzona w wyniku
skanuj0013 6 Proapoptotyczne białka z oodrodziny Bax i BH3, takie jak Bax. lub Bid w wyniku sygnału
16273 img007 (107) 316 Umberto Eco niami lub emblematami, takie jak Chrystus Thonraldsena jako symbo
(poprawę procesu spalania), metody wtórne (takie jak selektywna redukcja katalityczna (SCR) lub sele
więcej podobnych podstron