W zależności od ilości danych do przetworzenia generowanie pliku może się wydłużyć.

Jeśli generowanie trwa zbyt długo można ograniczyć dane np. zmniejszając zakres lat.

Artykuł

Pobierz plik Pobierz BibTeX

Tytuł

Operando tracking of ion population changes in the EDL electrode of a lithium-ion capacitor during its charge/discharge

Autorzy

[ 1 ] Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ 2 ] Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ SzD ] doktorant ze Szkoły Doktorskiej | [ P ] pracownik

Dyscyplina naukowa (Ustawa 2.0)

[7.6] Nauki chemiczne

Rok publikacji

2024

Opublikowano w

Energy Storage Materials

Rocznik: 2024 | Tom: vol. 73

Typ artykułu

artykuł naukowy

Język publikacji

angielski

Słowa kluczowe
EN
  • Lithium-Ion Capacitor
  • EDL electrode
  • Operando electrochemical dilatometry
  • In situ potentiostatic electrochemical impedance spectroscopy
  • Operando Raman spectroscopy
  • Ion population changes
  • Ion trapping
Streszczenie

EN This study elucidates in-pore ion population changes in an activated carbon (AC)-based electrode operating within an extended potential range, akin to the positive electrode of a lithium-ion capacitor (LIC). Molecular dynamics (MD) simulations applied to a battery-type electrolyte (1 mol L−1 LiPF6 in EC:DMC), both in bulk and adsorbed within a model porous carbon, reveal partial solvation of Li⁺ cations within the pores and complete desolvation of PF6⁻ anions in both states. Operando electrochemical dilatometry (ECD), in situ potentiostatic electrochemical impedance spectroscopy, and operando Raman spectroscopy on AC electrodes confirm: (i) ionic exchange followed by anion adsorption during initial hole injection from the point of zero charge (PZC) to 4.5 V vs. Li/Li⁺; (ii) desorption and peak liberation of trapped PF6⁻ at 3.2 V vs. Li/Li⁺ during hole withdrawal; (iii) perm-selective adsorption of partially solvated Li⁺ during electron injection down to 2.2 V vs. Li/Li⁺; (iv) cation desorption during electron withdrawal up to PZC followed by similar ionic exchange and anion adsorption (as described in (i)) at potentials above the PZC, however with peak liberation of trapped Li⁺ at 3.8 V vs. Li/Li⁺. The high polarization required to extract trapped ions from the pores may explain the reduced lifespan of LICs, requiring further work to eliminate trapping by optimizing porous texture.

Data udostępnienia online

28.09.2024

Strony (od-do)

103810-1 - 103810-11

DOI

10.1016/j.ensm.2024.103810

URL

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103810

Uwagi

Article number: 103810

Typ licencji

CC BY (uznanie autorstwa)

Tryb otwartego dostępu

czasopismo hybrydowe

Wersja tekstu w otwartym dostępie

ostateczna wersja opublikowana

Data udostępnienia

28.09.2024

Czas udostępnienia publikacji w sposób otwarty

w momencie opublikowania

Pełny tekst artykułu

Pobierz plik

Poziom dostępu do pełnego tekstu

publiczny

Punktacja Ministerstwa / czasopismo

200

Impact Factor

18,9 [Lista 2023]

Ta strona używa plików Cookies, w celu zapamiętania uwierzytelnionej sesji użytkownika. Aby dowiedzieć się więcej przeczytaj o plikach Cookies i Polityce Prywatności.