Особенности влияния углеродных нанотрубок и нановолокон на электрохимические характеристики композитных электродов для электрохимических конденсаторов
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc542Ключевые слова:
нановолокна полиакрилонитрила (ПАН), углеродные нанотрубки (УНТ), электрохимические конденсаторы, рисовая шелуха (РШ), активированный уголь (АУ).Аннотация
В данной работе было исследовано влияние различных проводящих агентов на электрохимические характеристики электродов для суперконденсаторов с водным электролитом. Активированный уголь с высокой удельной поверхностью, полученный путем химической активации карбонизированной рисовой шелухи, использовался в качестве активного материала композитных электродов. Были испытаны различные проводящие агенты, представленные углеродными нановолокнами на основе полиакрилонитрила (ПАН), многослойными углеродными нанотрубками и коммерческой ацетиленовой сажей (Timcal SUPER C65). Электрохимические исследования проводили методом циклической вольтамперометрии. Наиболее эффективное снижение сопротивления электрода, а также высокие показатели эффективности при разных скоростях развертки были достигнуты при использовании в качестве проводящей добавки
многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ). Наше исследование показывает, что использование электродных композитов, состоящих из активированного угля, полученного из доступного прекурсора биомассы, в сочетании с проводящей добавкой на основе углеродных нанотрубок, приводит к повышению производительности систем накопления энергии, в частности электрохимических конденсаторов.
Библиографические ссылки
(1). Conway BE (1999) Electrochemical supercapacitors – scientific fundamentals and technological applications, Kluwer Academic, Plenum Publishers, New York, USA. ISBN 978-1-4757-3058-6
(2). Miller JR, Simon P (2008) Electrochemical Capacitors for Energy Management 321:651-652. https://doi.org/10.1126/science.1158736
(3). Chen Y, Ma Y (2010) Carbon 49(2):573-580. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.09.060
(4). Ruiz V, Blanco C, Khomenko V, Santamar R (2007) Electrochim. Acta 52(15)4969-4973. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2007.01.071
(5). He X, Ling P, Yu M, Wang X, Zhang X, Zheng M (2013) Electrochim. Acta 105:635-641. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.05.050
(6). He X, Ling P, Qiu J, Yu M, Zhang X, Yu C (2013) J. Power Sources 240:109-113. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2013.03.174.
(7). Liu M, Kong L, Zhang P, Luo Y, Kang L (2012) Electrochim. Acta. 60:443-448. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2011.11.100.
(8). Kumagai S, Sato M, Tashima D (2013) Electrochim. Acta 114:617-626. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.10.060.
(9). Pavlenko VV, Abbas Q, Przygocki P, Kon T, Supiyeva Z, Abeykoon N (2018) Eurasian Chem.-Technol. J. 20(2):99-105. https://doi.org/10.18321/ectj695
(10). Azat S, Busquets R, Pavlenko VV, Kerimkulova AR, Whitby RLD, Z.A. Mansurov (2014) Applied Mechanics and Materials 467:49-51. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.467.49.
(11). Azat S, Pavlenko VV, Kerimkulova AR, Mansurov ZA (2012) Advanced Materials Research 535-537:1041-1045. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.535-537.1041.
(12). Lebedeva MV, Yeletsky PM, Ayupov AB, Kuznetsov AN, Yakovlev VA, Parmon VN (2015) Mater. Renew. Sustain. Energy. 4:20
https://doi.org/10.1007/s40243-015-0061-x.
(13). Kuroda S, Tobori N, Sakuraba M, Sato Y (2003) Journal of Power Sources 121:924-928. https://doi.org/10.1016/S0378-7753(03)00230-1.
(14). Takamura T, Saito M, Shimokawa A, Nakahara C (2000) Journal of Power Sources 90(1):45-51. https://doi.org/10.1016/S0378-7753(00)00446-8
(15). Zheng C, Zhou X, Cao H, Wang G, Liu Z (2014) J. Power Sources. 258:290-296. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.01.056.
(16). Raccichini R, Varzi A, Passerini S, Scrosati B (2015) Nat. Mater. 14:271-279. https://doi.org/10.1038/NMAT4170.
(17). Zhang J, Zhang X, Zhou Y, Guo S, Wang K, Liang Z, Xu Q (2014) ACS Sustainable Chem. Eng. 2(6):1525-1533. https://doi.org/10.1021/sc500221s
(18). Zhai Y, Dou Y, Zhao D, Fulvio PF, Mayes RT (2011) Advanced Materials 23(42):4828-4850. https://doi.org/10.1002/adma.201100984.
(19). Reneker DH, Yarin AL (2000) Journal of Applied Physics 87:4531. https://doi.org/10.1063/1.373532
(20). Norris ID, Shaker MM, Ko FK, Macdiarmid AG (2000) Synthetic Metals 114(2):109-114. https://doi.org/10.1016/S0379-6779(00)00217-4
(21). Yarns NN, Ko BF, Gogotsi Y, Ali A, Naguib N, Ye H, Yang G, Li C, Willis P (2003) Advanced Materials 15(14):1161-1165. https://doi.org/10.1002/adma.200304955.
(22). Barranco V, Oya A, Pico F, Iban J (2010) J. Phys. Chem. C 114(22):10302-10307. https://doi.org/10.1021/jp1021278
(23). Haq S, Silva SRP (2003) Nature Materials 1:165-168. https://doi.org/10.1038/nmat755
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
