Design of high energy hybrid capacitors and ageing analysis by electrochemical on-line mass spectrometry
[ 1 ] Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
PL Projektowanie wysokoenergetycznych kondensatorów hybrydowych oraz analiza procesów starzenia z użyciem elektrochemicznej spektrometrii mas w czasie rzeczywistym
english
- hybrid capacitors
- ageing
- mass spectrometry
- kondensatory hybrydowe
- starzenie
- spektrometria mas
EN The objective of thesis is: a) optimization of hybrid capacitors operating in wide temperature range; and b) description of the processes occurring in electrochemical capacitors utilizing aqueous medium. The first chapter presents a literature review of the available state-of-the-art on ECs in aqueous electrolytes. The chapter II describes a methodology for correct metrics determination. Chapter III shows an advantageous use of bi-functional aqueous electrolyte being an alternative to Li2SO4+KI. It was proved that polyiodides are formed and trapped inside the porosity of the positive carbon electrode. In the next section, it was shown that capacitance in Li2SO4+KI is enhanced owing to proper electrode materials. Additionally, the electrolyte allowing the cell to operate at -40°C has been presented. Finally, chapter VI introduces the electrochemical mass spectrometry for a total identification and quantification of the processes/reactions occurring at the carbon/electrolyte interface.
PL Celem pracy jest: a) optymalizacja hybrydowych kondensatorów elektrochemicznych (KE) pracujących w szerokim zakresie temperatur; oraz b) opisanie zjawisk zachodzących podczas pracy KE w elektrolitach wodnych. W rozdziale I przedstawiono przegląd literaturowy dotyczący KE w elektrolitach wodnych. W rozdziale II opisano metodologię prawidłowego obliczania parametrów pracy ogniw. Następnie, przedstawiono zalety wykorzystania dwufunkcyjnego elektrolitu wodnego, który stanowi alternatywę dla Li2SO4+KI. Ponadto, odkryto, iż polijodki zostają uwięzione w porach elektrody dodatniej. W następnej sekcji wykazano, iż wartość pojemności ogniwa w Li2SO4+KI zostaje zwiększona dzięki odpowiednim materiałom węglowym. Co więcej, zastosowano elektrolit pozwalający na pracę ogniwa w T=-40°C. W rozdziale VI wprowadzono metodę elektrochemicznej spektrometrii mas w celu całkowitej identyfikacji oraz analizy ilościowej procesów/reakcji zachodzących na granicy faz węgiel/elektrolit.
179
chemical sciences
chemical technology
DrOIN 1968
public
Diego Cazorla-Amorós
Alicante, Hiszpania
03.02.2019
english
public
Andrzej Czerwiński
Warszawa, Polska
30.01.2019
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
02.04.2019
Rada Wydziału Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej
doktor nauk chemicznych w dyscyplinie: technologia chemiczna