Procesy pseudopojemnościowe na granicy faz elektroda/elektrolit w elektrochemicznych systemach magazynowania energii
[ 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
EN Pseudocapacitive processes at the electrode/electrolyte interface in electrochemical energy storage systems
polish
- granica faz elektroda/elektrolit
- pseudopojemność
- kondensatory elektrochemiczne
- elektrolity wykazujące aktywność redoks
- electrode/electrolyte interface
- pseucapacitance
- electrochemical capacitors
- redox active electrolytes
PL Zbadane zostały związki hydroksybenzenów, których dodatek do roztworu elektrolitu miał na celu zwiększenie pojemności kondensatora. Zasugerowano możliwość zajścia tzw. procesu graftingu, polegającego na wytworzeniu tlenowych grup funkcyjnych na powierzchni materiału węglowego – zdolnych do odwracalnych reakcji redoks. Próbą potwierdzenia tej hipotezy było wykonanie dodatkowych analiz polegających na zbadaniu materiału elektrodowego przed i po procesie graftingu. Omówiona została aktywność elektrochemiczna poszczególnych form jodu biorących udział w reakcji elektrodowej i będących źródłem dodatkowej pojemności. Wyjaśniono również przyczynę stopniowo wzrastającej pojemności w trakcie pracy cyklicznej układu oraz wpływ użytych kolektorów prądowych na wydajność procesu elektrodowego. Otrzymane kserożele węglowe użyto w formie materiału elektrodowego pracującego w układzie elektrolitów hybrydowych. Polegał on na zastosowaniu elektrolitów o różnym pH w jednym układzie, przy czym każda z elektrod pracuje w osobnym roztworze elektrolitu. Dzięki temu możliwe było znaczne rozszerzenie napięcia pracy kondensatora.
EN Various hydroxybenzene compounds as additives to electrolyte solutions in order to increase capacitance values were investigated. Possibility of grafting process was suggested – generation of oxygen groups on carbon surface that can be a source of reversible redox reactions. To confirm that hypothesis, several additional analyses of carbon materials were done (before and after grafting). Influence of alkali metal iodides on electrochemical behavior of electrochemical capacitors was described. Electrochemical activity of various iodide species that can play a role of a source of additional capacitance was discussed. Impact of using different current collectors and the reason of gradual increase of capacitance during cycling was explained. Synthesis of carbon xerogel materials was depicted with their physicochemical characteristics and possible application as electrode material in electrochemical capacitors which operates in hybrid electrolytes. This idea is based on usage of two separated electrolytes with different pH, each for one electrode. Hence, it allows extending the maximum voltage of capacitor.
175
chemical sciences
chemical technology
DrOIN 1645
public
Andrzej Czerwiński
Poznań, Polska
12.01.2015
polish
public
Jacek Machnikowski
Wrocław, Polska
07.01.2015
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
10.03.2015
Rada Wydziału Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej
doktor nauk chemicznych w dyscyplinie: technologia chemiczna, w specjalności: elektrochemia techniczna