PL241878B1 - Hybrydowy kondensator elektrochemiczny z elektrodą węglową o właściwościach redoks pracujący w elektrolicie protycznym - Google Patents
Hybrydowy kondensator elektrochemiczny z elektrodą węglową o właściwościach redoks pracujący w elektrolicie protycznym Download PDFInfo
- Publication number
- PL241878B1 PL241878B1 PL423566A PL42356617A PL241878B1 PL 241878 B1 PL241878 B1 PL 241878B1 PL 423566 A PL423566 A PL 423566A PL 42356617 A PL42356617 A PL 42356617A PL 241878 B1 PL241878 B1 PL 241878B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- carbon
- electrode
- electrolyte
- protic
- electrochemical capacitor
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 230000002468 redox effect Effects 0.000 title claims description 9
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 19
- KZXXMZLKXKBZDX-UHFFFAOYSA-N CCN(CC)CC.O=S(C(F)(F)F)(NS(C(F)(F)F)(=O)=O)=O Chemical compound CCN(CC)CC.O=S(C(F)(F)F)(NS(C(F)(F)F)(=O)=O)=O KZXXMZLKXKBZDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 claims description 2
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000004056 anthraquinones Chemical group 0.000 description 8
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 8
- XOGPDSATLSAZEK-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoanthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(N)=CC=C3C(=O)C2=C1 XOGPDSATLSAZEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 6
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 6
- -1 steam Chemical compound 0.000 description 6
- IOGXOCVLYRDXLW-UHFFFAOYSA-N tert-butyl nitrite Chemical compound CC(C)(C)ON=O IOGXOCVLYRDXLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012414 tert-butyl nitrite Substances 0.000 description 6
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest hybrydowy kondensator elektrochemiczny z elektrodą węglową o właściwościach redoks pracujący w elektrolicie protycznym, w którym oddzielone separatorem elektrody wykonane są z materiału węglowego, przy czym powierzchnia jednej elektrody jest zmodyfikowana poprzez kowalencyjne przyłączenie cząsteczek o właściwościach redoks, zaś druga elektroda jest wytworzona z węgla aktywnego o wysokorozwiniętej powierzchni, a elektrolit protyczny stanowi protonowa ciecz jonowa, korzystnie bis(trifluorometylosulfonylo)imidku trietyloamoniowym.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kondensator elektrochemiczny mający zastosowanie jako urządzenie do magazynowania energii na bazie elektrod wykonanych z materiału węglowego o wysokorozwiniętej powierzchni właściwej, pracujących w protonowej cieczy jonowej jako elektrolicie. Materiał elektrody ujemnej został zmodyfikowany poprzez kowalencyjne przyłączenie do jego powierzchni cząsteczek o właściwościach redoks zawierających w swojej strukturze elektroaktywną parę chinon/hydrochinon.
Kondensatory elektrochemiczne (KE) to urządzenia do magazynowania energii elektrycznej charakteryzujące się wysoką gęstością mocy oraz wysoką trwałością cykliczną (nawet do 1 000 000 cykli). KE mogą być używane jako urządzenia do równoważenia fluktuacji występujących w procesie produkcji energii elektrycznej (na przykład wahań energii elektrycznej wytwarzanej przez odnawialne źródła energii, takie jak turbiny wiatrowe i panele fotowoltaiczne) oraz fluktuacji wynikających ze zmiennego zapotrzebowania na energię elektryczną. W ten sposób dostosowuje się dostawy energii elektrycznej do bieżącego zapotrzebowania. Ponadto, KE wykorzystywane są powszechnie w pojazdach - samochodach, tramwajach, autobusach, a dokładniej - w systemach typu start/stop oraz systemach do tzw. hamowania odzyskowego. Omówione powyżej przykłady zastosowania KE stanowią jedną z wielu możliwości ich aplikacji.
Ładowanie kondensatora elektrochemicznego polega na elektrostatycznej akumulacji ładunku elektrycznego na granicy faz elektroda/elektrolit w podwójnej warstwie elektrycznej (PWE); proces ten ma charakter fizyczny (procesy niefaradajowskie). Występuje on w KE o elektrodach wykonanych z materiałów węglowych o wysokorozwiniętej powierzchni właściwej, których powierzchnia jest pozbawiona grup funkcyjnych, pracujących w elektrolicie organicznym (roztwór czwartorzędowej soli organicznej w acetonitrylu albo węglanie propylenu) lub aprotonowej cieczy jonowej. W kondensatorach na bazie tych elektrolitów udział procesów faradajowskich jest znikomy, a ich występowanie może świadczyć o rozkładzie elektrolitu lub degradacji elektrod. KE na bazie elektrolitów wodnych również działają na zasadzie akumulacji ładunku w podwójnej warstwie elektrycznej. W tym przypadku jest to mechanizm dominujący, jednak nie jedyny, gdyż część ładunku elektrycznego może zostać zmagazynowana np. na drodze elektrosorpcji wodoru.
Kondensatory elektrochemiczne charakteryzują się znacznie wyższymi wartościami gęstości energii w porównaniu do klasycznych kondensatorów. Wynika to z ich większej pojemności (C), której wzrost powoduje zwiększenie energii urządzenia zgodnie z równaniem E = % - C - U2 (C - pojemność, U - maksymalne napięcie pracy). Pojemność kondensatora wyraża się wzorem:
C = ^~ a , gdzie ε0 - stała dielektryczna próżni, εΓ - względna stała dielektryczna ośrodka, S - powierzchnia granicy faz elektroda/elektrolit, d - grubość podwójnej warstwy elektrycznej. Oznacza to, że pojemność kondensatora można podnieść zwiększając powierzchnię okładek lub zmniejszając odległość między nimi. Taki zabieg został wykorzystany w przypadku kondensatora elektrochemicznego, gdzie jako materiał elektrodowy stosuje się węgiel aktywny o wysokorozwiniętej powierzchni właściwej (1000-3000 m2/g). Pozwala to na znaczne zwiększenie powierzchni, w tym przypadku granicy faz elektroda/elektrolit (S) oraz jednoczesne zmniejszenie grubości podwójnej warstwy elektrycznej (d), nawet do 1 nm. Co istotne, dostosowując właściwości węgla aktywnego do użytego elektrolitu można: i) zwiększyć powierzchnię granicy faz elektroda/elektrolit (S), zaś parametr ten zależy od stopnia porowatości materiału węglowego, jego powierzchni właściwej i dostępności powierzchni właściwej dla jonów oraz ii) zmniejszyć grubość PWE poprzez dobór węgla o rozmiarze porów zbliżonym do rozmiaru jonów elektrolitu. Warto podkreślić, że węgle aktywne o wysokorozwiniętej powierzchni właściwej stanowią atrakcyjny materiał elektrodowy ze względu na ich niską cenę, łatwą dostępność, dużą odporność chemiczną, elektrochemiczną i termiczną oraz lekkość. Poza tym są to materiały przyjazne dla środowiska i odnawialne.
Dla kondensatorów elektrochemicznych zbudowanych z dwóch elektrod połączonych szeregowo 111 — —--1-pojemność opisuje się zależnością: C C2, gdzie Ci i C2 to odpowiednio pojemność każdej z elektrod. W przypadku KE gromadzącego ładunek tylko w podwójnej warstwie elektrycznej, pojemność obu elektrod jest porównywalna, Ci C2, a wiec całkowita pojemność kondensatora można wyrazić
C2 c= — jako 2 . W przypadku urządzenia, w którym jedna z elektrod wykonana jest z materiału o właściwościach redoks, a druga jest elektrodą PWE, pojemność pierwszej elektrody jest znacznie większa od
PL 241 878 Β1 drugiej, Ci » C2, co daje zależność C C2 Oznacza to, że pojemność kondensatora jest determinowana przez elektrodę o mniejszej pojemności, C = C2. W rezultacie ładunek zgromadzony w kondensatorze zostaje podwojony podobnie jak energia, którą można wyrazić równaniem E = C - U2. W związku z powyższym, atrakcyjną strategią rozwoju kondensatorów elektrochemicznych jest wytworzenie kondensatora hybrydowego, w którym jedna elektroda węglowa pracuje pojemnościowo poprzez ładowanie PWE, zaś druga elektroda węglowa poprzez ładowanie przy znaczącym udziale reakcji redoks. Przykładem takich urządzeń są KE na bazie węgla aktywnego pracujące w elektrolicie zawierającym elektroaktywne pary redoks takie jak jodek/jod lub chinon/hydrochinon w kwaśnym środowisku. Jednakże układ pracujący w elektrolicie zawierającym parę chinon/hydrochinon posiada szereg wad jak np. szybkie samowyładowanie. Spowodowane jest ono depolaryzacją elektrody ujemnej, która następuje na skutek transportu produktów reakcji elektrochemicznej z elektrody dodatniej do elektrody ujemnej (ang. shuttle effect), gdzie ulegają redukcji. Co więcej, napięcie pracy takiego urządzenia, którego elektrody wykonane są z węgla aktywnego, ograniczone jest tylko do 0,8 - 1 V.
Alternatywę dla elektrolitów redoks mogą stanowić materiały węglowe zawierające na swojej powierzchni elektroaktywne grupy funkcyjne. W tym celu węgiel poddaje się reakcjom chemicznego utleniania. Niestety tradycyjne metody prowadzone w fazie ciekłej (utlenianie m.in. kwasem azotowym(V), nadtlenkiem wodoru, chloranem(l) sodu) lub gazowej (utlenianie tlenem z powietrza, ozonem, parą wodną, ditlenkiem węgla, a także tlenkami azotu) są nieselektywne i prowadzą do pojawienia się na powierzchni węgla zróżnicowanych grup funkcyjnych. Można jednak tego uniknąć dzięki zastosowaniu selektywnej metody modyfikacji węgla polegającej na kowalencyjnym przyłączeniu pożądanego typu cząsteczek o właściwościach redoks (ang. grafting). Metodę tę opracowali Pinson i współpracownicy (J.M. Saveant et al., J. Am. Chem. Soc., 114 (1992) 5883) i polega ona na chemicznej lub elektrochemicznej redukcji kationu arylodiazoniowego do odpowiedniego rodnika, który następnie reaguje z powierzchnią węgla z wytworzeniem wiązania kowalencyjnego. Ze względu na możliwość przyłączenia różnych podstawników i/lub grup funkcyjnych (grupy alkilowe, estrowe, hydroksylowe, karboksylowe, nitrowe, tiole, cyjanki, halogenki) do pierścienia aromatycznego wyjściowej aminy, możliwe jest otrzymanie powierzchni węgla modyfikowanej związkami o różnych właściwościach fizyko- i elektrochemicznych.
Do tej pory aktywność redoks węgli o wysokorozwiniętej powierzchni właściwej zmodyfikowanych poprzez kowalencyjne przyłączenie związków zawierających w swojej strukturze elektroaktywną parę redoks chinon/hydrochinon została zbadana w wodnym roztworze kwasu siarkowego oraz wodorotlenku potasu (D. Belangeret al., J. Power Sources, 196 (2011) 4117). Okazało się, iż węgiel modyfikowany cząsteczkami antrachinonu (AQ) nie jest stabilny w roztworze o alkalicznym pH, zaś użycie elektrolitów o niskim pH, takich jak roztwory kwasu siarkowego(VI), wymaga zastosowania drogich kolektorów prądowych wykonanych z metali szlachetnych, co znacznie zwiększa koszt całego systemu (w przypadku kolektorów prądowych wykonanych z tańszych metali nieszlachetnych następuje ich korozja). Urządzenie działające w 1 M H2SO4, w którym jedna z elektrod wykonana została z aktywnej tkaniny węglowej, natomiast druga z aktywnej tkaniny węglowej modyfikowanej AQ (elektroda redoks), zostało zaproponowane przez Pickup et al. (K. Kalinathan, D. P DesRoches, X. Liu, P. G. Pickup, J. Power Sources, 181 (2008) 182). Jednakże maksymalne napięcie pracy ogniwa wynosiło tylko 1 V, co skutkuje niską energią urządzenia.
Ciekawą alternatywą dla elektrolitów wodnych są protonowe ciecze jonowe, których zakres stabilności elektrolitycznej zależy od rodzaju jonów tworzących daną ciecz jonową. Ciecze jonowe to związki chemiczne składające się z asymetrycznego kationu organicznego oraz organicznego lub nieorganicznego anionu. Arbitralnie, przyjmuje się, że temperatura topnienia tychże związków musi być niższa niż 100°C; jeżeli temperatura topnienia jest wyższa, mówimy wtedy o stopionych solach (P. Wasserscheid, T. Welton, łonie liquid in synthesis, Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2007). W obrębie cieczy jonowych wyróżnia się trzy główne grupy: a) aprotonowe ciecze jonowe; b) protonowe ciecze jonowe; c) ciecze jonowe zawierające w swojej strukturze jon obojnaczy. W przypadku klasycznych aprotonowych cieczy jonowych kation tworzony jest poprzez przyłączenie podstawnika alkilowego do jego atomu centralnego, natomiast kation protonowych cieczy jonowych, jak sama nazwa sugeruje, tworzony jest przez przeniesienie protonu. Ostatnia podgrupa to związki, których anion zawiera zarówno grupę protonodonorową jak i proptonoakceptorową (B. Scrosati, Naturę Materials, 8 (2009) 621). Ciecze jonowe wykazują szereg atrakcyjnych właściwości fizykochemicznych takich jak szeroki zakres temperatur, w którym występują w stanie ciekłym, wysoka stabilność termiczna, niska prężność par, niepalność, niska toksyczność, odpowiednie przewodnictwo właściwe, szerokie okno elektrochemiczne. Te właśnie
PL 241 878 Β1 cechy sprawiły, że ciecze jonowe znalazły szereg zastosowań w elektrochemii (elektroliza, ogniwa litowe, kondensatory elektrochemiczne). Najszersze spektrum aplikacyjne znalazły aprotonowe ciecze jonowe, jednak w literaturze przedmiotu pojawiają się także doniesienia dotyczące ich protonowych odpowiedników.
Ze względu na labilny atom wodoru przy kationie protonowe ciecze jonowe badane są pod względem ich zastosowania w wysokotemperaturowych ogniwach paliwowych. W ostatnim czasie związki te zostały zaproponowane również jako elektrolit dla kondensatorów elektrochemicznych. Pierwsze testy wykonano wykorzystując układy z elektrodami wykonanymi z nanometrycznego tlenku rutenu, które w medium o charakterze protycznym ulegają odwracalnej reakcji redoks:
RuOz + nH+ + ne~ ++ RuO2-n(OH)lt
Badania te pokazały, podobniejak w przypadku zastosowania jako elektrolitu kwasu siarkowego, znaczący udział reakcji faradajowskich dających tzw. pseudopojemność (D. Rochefort A.-L. Pont, Electrochem. Comm., 8 (2006) 1539-1543, L. Mayrand-Provencher D. Rochefort, J. Phys. Chem. C, 113 (2009) 1632-1639). Jednakże tlenek rutenu jest relatywnie drogim materiałem. W związku z tym badania kontynuowano przy użyciu elektrod wykonanych ze znacznie tańszego tlenku manganu, również udowadniając udział efektów faradajowskich (D. Rochefort, J. Phys. Chem. C, 117 (2013) 2039720405). Zastosowane w obu przypadkach ciecze charakteryzowały się relatywnie niskim napięciem rozkładu. Dalsze prace badawcze skupiły się na zastosowaniu cieczy zawierających w swojej strukturze stabilny elektrochemicznie anion bis(trifluorometylosulfonylo)imidkowy (TFSl·). Poprzez połączenie anionu (TFSl·) z kationem trietylomoniowym, ((C2H5)3NH+) otrzymano elektrolit pozwalający na uzyskanie napięcia KE 2-2,5 V (M. Anouti, Phys. Chem. Chem. Phys., 14 (2012) 8199; F. Beguin, Electrochim. Acta., 108 (2013) 361; A. Balducci, Electrochim. Acta, 108 (2013) 226). Warto zaznaczyć, że dzięki zastosowaniu anionu (TFSl·) ciecz wykazuje wysoką stabilność względem elektrody węglowej spolaryzowanej dodatnio, zaś znacznie niższą względem elektrody spolaryzowanej ujemnie, gdzie oprócz ładowania PWE następuje elektrosorpcja wodoru. Jeżeli potencjał elektrody ujemnej zostanie dopasowany do właściwości elektrod i elektrolitu, proces ten jest odwracalny i pozwala na zwiększenie ładunku zmagazynowanego w KE. Przy niższych wartościach potencjału następuje wydzielanie wodoru cząsteczkowego (rekombinacja) powodujące degradację elektrolitu oraz zapychanie porów gazowymi produktami rozkładu. W praktyce oznacza to, że KE na bazie ((C2H5)3NH+)(TFSl·) ma ograniczoną stabilność, zwłaszcza w porównaniu do urządzeń na bazie aprotonowych cieczy jonowych. Dlatego biorąc pod uwagę właściwości kationu, którego kwaśny proton jest mobilny oraz mając na celu poprawę charakterystyki pracy elektrody ujemnej i całego kondensatora, zaproponowaliśmy wytworzenie kondensatora hybrydowego, którego elektroda ujemna została zmodyfikowana poprzez kowalencyjne przyłączenie cząsteczek o właściwościach redoks np. zawierających w swojej strukturze elektroaktywną parę chinon/hydrochinon, zaś elektroda dodatnia została wytworzona z węgla aktywnego o wysokorozwiniętej powierzchni. Pozwala to na synergiczne zwiększenie energii KE, poprzez podniesienie pojemności całego kondensatora, oraz rozszerzenie napięcia pracy KE (w porównaniu do elektrolitów wodnych).
Istotą wynalazku jest hybrydowy kondensator elektrochemiczny z elektrodą węglową o właściwościach redoks pracujący w protonowej cieczy jonowej jako elektrolicie - w postaci bis(trifluorometylosulfonylo)imidku trietyloamoniowego, w którym oddzielone separatorem elektrody wykonane są z materiału węglowego rozwiniętej powierzchni właściwej 1000-3000 m2/g. Powierzchnia ujemnej elektrody jest zmodyfikowana kowalencyjne przyłączonymi cząsteczkami o właściwościach redoks w postaci związków z grupy chinonów - cyklicznych nienasyconych diketonów, zaś druga elektroda jest wytworzona z niemodyfikowanego węgla aktywnego o wysokorozwiniętej powierzchni.
Dopuszcza się również korzystnie, że elektrolit protyczny będący protonową cieczą jonową zawiera <200 ppm wody.
Kondensator elektrochemiczny według wynalazku znajduje zastosowanie jako układ do magazynowania energii.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty technicznoekonomiczne:
- możliwość rozszerzenia napięcia pracy kondensatora do 2,2 V, które dla elektrod na bazie materiałów węglowych jest ograniczone w kwaśnym lub alkalicznym środowisku wodnym do 0,8-1,0 V,
- możliwość znacznego podniesienia pojemności kondensatora elektrochemicznego dzięki wytworzeniu kondensatora hybrydowego poprzez zastosowanie jednej elektrody o znacznie
PL 241 878 B1 większej pojemności pochodzącej z reakcji redoks oraz drugiej elektrody pracującej pojemnościowo,
- zwiększenie bezpieczeństwa pracy kondensatora elektrochemicznego - ciecze jonowe są nielotne i niepalne,
- możliwość zastosowania kolektorów prądowych wykonanych z ekonomicznie uzasadnionych materiałów takich jak aluminium, którego dodatkowym atutem jest lekkość, co przekłada się na wyższą pojemność grawimetryczną.
Wynalazek przedstawiono w poniższych przykładach realizacji.
Przykład I
Elektrody kondensatora elektrochemicznego wykonano z materiałów węglowych o wysokorozwiniętej powierzchni właściwej. Elektroda dodatnia została wykonana z sadzy (Black Pearls 2000, Cabo t), o powierzchni wolnej od tlenowych grup funkcyjnych (1,2 wt. % O), której Sbet = 1539 m2/g, zaś elektroda ujemna z materiału spreparowanego na bazie tej samej sadzy zmodyfikowanej poprzez kowalencyjne przyłączenie cząsteczek antrachinonu. Modyfikowany materiał wytworzono w następujący sposób: 2-aminoantrachinon (375,05 mg; 1,67 mmol) rozpuszczono w acetonitrylu (400 mL). Następnie do roztworu 230 dodano azotyn tert-butylu (198 μL; 1,67 mmol) i całość mieszano przez 15 minut. Po upływie tego czasu do mieszaniny dodano Black Pearls 2000 (400 mg; 33,33 mmol). Po kolejnych 15 i 30 minutach do zawiesiny ponownie dodano po 1,67 mmol azotynu tert-butylu. Otrzymaną mieszaninę mieszano przez 12 godzin w temperaturze pokojowej. Po upływie 12 godzin zmodyfikowany węgiel został odfiltrowany próżniowo i przemyty w aparacie Soxhleta kolejno acetonitrylem, dimetyloformamidem oraz metanolem w celu usunięcia nieprzereagowanych cząsteczek 2-aminoantrachinonu. Zmodyfikowany i oczyszczony materiał węglowy suszono pod obniżonym ciśnieniem przez 12 godzin w temperaturze 120°C. Powierzchnia właściwa otrzymanego materiału wynosiła Sbet = 1107 m2/g. Zmodyfikowany w ten sposób BP 2000 zawierał 5,6 wt. % AQ. Odpowiednio, BP 2000 oraz modyfikowane antrachinonem BP 2000 połączono z lepiszczem - politetrafluoroetylenem (60 wt. % zawiesina PTFE w wodzie) oraz sadzą jako dodatkiem zwiększającym przewodnictwo materiału elektrodowego. Następnie dodano do nich rozpuszczalnik, alkohol krótkołańcuchowy i przygotowano homogenną gęstwę, którą mieszano przez 12 godzin. Kolejno, rozpuszczalnik odparowano w 120°C, a przygotowane materiały poddano obróbce formując arkusze materiału elektrodowego, z którego wycięto elektrody o średnicy 9 mm. W bezwodnej atmosferze komory rękawicowej wysuszone elektrody umieszczono w naczyniu elektrochemicznym i rozdzielono separatorem z włókniny szklanej. Naczynie wypełniono elektrolitem bis(trifluorometylosulfonylo)imidkiem trietyloamoniowym. Dla elektrod w stosunku masowym 1,5:1 BP 2000 zmodyfikowane antrachinonem: BP 2000, zastosowanych odpowiednio jako elektroda ujemna i dodatnia, uzyskano napięcie pracy równe 2,2 V oraz pojemność urządzenia 24 F/g wyrażoną na całkowitą masę materiału aktywnego dla gęstości prądu 0,04 A/g na całkowitą masę materiału aktywnego. Gęstość energii wyniosła 16 Wh/kg obliczaną dla całkowitej masy aktywnej materiału elektrodowego. Przykład II
Kondensator elektrochemiczny został złożony w układzie dwuelektrodowym. Zastosowano elektrody węglowe w formie tabletek o średnicy 9 mm, które przygotowano mieszając w izopropanolu materiał węglowy o wysoko rozwiniętej powierzchni właściwej (85 wt. %), sadzę (5 wt. %) oraz lepiszcze (10 wt. % 60 wt. % zawiesiny politetrafluoroetylenu w wodzie) uzyskując homogenną gęstwę, z której następnie odparowano rozpuszczalnik w 120°C. Przygotowaną masę rozwałkowano tworząc arkusz materiału elektrodowego, z którego wycięto elektrody i wysuszono pod obniżonym ciśnieniem. Elektroda dodatnia zawierała komercyjny mikroporowaty węgiel aktywny (Supra 30, Norit), o powierzchni właściwej Sbet = 1959 m2/g oraz o bardzo niskiej zawartości tlenowych grup funkcyjnych na jego powierzchni (1,2 % O), zaś do wykonania elektrody ujemnej przygotowano modyfikowany materiał o właściwościach redoks stosując metodę tzw. graftingu. 2-aminoantrachinon (375,05 mg; 1,67 mmol) dodano do acetonitrylu (400 mL). Po całkowitym rozpuszczeniu 2-aminoantrachinonu do roztworu dodano azotyn tertbutylu (198 μL; 1,67 mmol) i całość mieszano przez 15 minut. Następnie do mieszaniny dodano węgiel aktywny (400 mg; 33,33 mmol). Po upływie 15 i 30 minut do zawiesiny ponownie dodano każdorazowo 1,67 mmol azotynu tert-butylu. Otrzymaną mieszaninę mieszano przez 12 godzin w temperaturze pokojowej. Następnie zmodyfikowany węgiel został odfiltrowany próżniowo i przemyty w aparacie Soxhleta kolejno acetonitrylem, dimetyloformamidem oraz metanolem w celu usunięcia nieprzereagowanych cząsteczek 2-aminoantrachinonu. Zmodyfikowany i oczyszczony materiał węglowy poddano suszeniu w suszarce próżniowej przez 12 godzin i temperaturze 120°C. Otrzymany w ten sposób materiał węglowy zawierał 7,0 wt. % AQ, a jego powierzchnia wynosiła 1217 m2/g. W bezwodnej atmosferze komory
PL 241 878 B1 rękawicowej rozdzielone separatorem elektrody umieszczono w naczyniu elektrochemicznym, które następnie nasączono elektrolitem - protonową cieczą jonową (bis(trifluorometylosulfonylo)imidkiem trietyloamoniowym). Materiał węglowy modyfikowany został użyty do przygotowania elektrody ujemnej, zaś niemodyfikowany do wytworzenia elektrody dodatniej, a ich stosunek masowy: wynosił 1,95 do 1. Pozwoliło to na uzyskanie napięcia pracy cyklicznej równego 2,2 V oraz pojemności urządzenia wynoszącą 22 F/g wyrażoną na całkowitą masę materiału aktywnego dla gęstości prądu 0,03 A/g na całkowitą masę materiału aktywnego. Gęstość energii wyniosła 14,9 Wh/kg obliczaną dla całkowitej masy aktywnej materiału elektrodowego.
Przykład III
Elektrody kondensatora elektrochemicznego w formie tabletek o średnicy 9 mm wykonano z bimodalnego węgla AX 2000 (objętość mikroporów 0,78 cm3/g-1, objętość mezoporów 0,71 cm3/g-1) o wysokorozwiniętej powierzchni właściwej (Sbet = 2350 m2/g). Elektrodę dodatnią stanowił niemodyfikowany materiał o niskiej zawartości tlenowych grup funkcyjnych (2,0 wt. % O), zaś elektrodę ujemną wykonano z tego samego materiału poddanego modyfikacji - kowalencyjnemu przyłączeniu elektroaktywnej cząsteczki antrachinonu. W celu modyfikacji węgla 2-aminoantrachinon (375,05 mg; 1,67 mmol) rozpuszczono w acetonitrylu (400 mL), a następnie do roztworu dodano azotyn tert-butylu (198 μL; 1,67 mmol) i całość mieszano przez 15 minut. Po upływie tego czasu do mieszaniny dodano bimodalny węgiel (400 mg; 33,33 mmol) i całość mieszano przez kolejne 15 min. Po tym czasie do mieszaniny ponownie dodano azotyn tert-butylu. Czynność tę powtórzono jeszcze dwa razy po upływie 15 i 30 minut (każdorazowo 1,67 mmol). Otrzymaną mieszaninę mieszano przez 12 godzin w temperaturze pokojowej. Następnie zmodyfikowany węgiel został odfiltrowany pod obniżonym ciśnieniem i przemyty acetonitrylem w aparacie Soxhleta, dimetyloformamidem oraz metanolem w celu usunięcia nieprzereagowanych cząsteczek 2-aminoantrachinonu. Zmodyfikowany i oczyszczony materiał węglowy wysuszono w temperaturze 120°C pod obniżonym ciśnieniem. Otrzymany w ten sposób materiał węglowy miał powierzchnię właściwą Sbet = 1317 m2/g i zawierał 18,9 wt. % AQ. Z materiałów aktywnych, sadzy, lepiszcza (60 wt. % zawiesiny politetrafluoroetylenu w wodzie) oraz rozpuszczalnika (izopropanolu) przygotowano homogeniczną gęstwę. Następnie przy ciągłym mieszaniu rozpuszczalnik odparowano w podwyższonej temperaturze. Otrzymany materiał poddano obróbce mechanicznej - rozwałkowano i wycięto elektrody, które następnie wysuszono w temperaturze 120°C pod obniżonym ciśnieniem. Tak przygotowane elektrody przetransportowano do komory rękawicowej wypełnionej argonem (bezwodne środowisko), gdzie umieszczono je w naczyniu elektrochemicznym oddzielając separatorem z włókniny szklanej. Naczynie elektrochemiczne wypełniono protonową cieczą jonową jako elektrolitem - bis(trifluorometylosulfonylo)imidkiem trietylamoniowym. Tak przygotowany kondensator elektrochemiczny z elektrodami w stosunku masowym 1,5:1 - materiał węglowy modyfikowany: materiał węglowy niemodyfikowany, działającymi odpowiednio jako elektroda ujemna i dodatnia, pracował przy napięciu 2,2 V uzyskując pojemność urządzenia 38 F/g wyrażoną na całkowitą masę materiału aktywnego dla gęstości prądu 0,04 A/g na całkowitą masę materiału aktywnego. Gęstość energii wyniosła 25,4 Wh/kg obliczaną dla całkowitej masy aktywnej materiału elektrodowego.
Claims (2)
1. Hybrydowy kondensator elektrochemiczny z elektrodą węglową o właściwościach redoks pracujący w elektrolicie protycznym, w którym oddzielone separatorem elektrody wykonane są z materiału węglowego o rozwiniętej powierzchni właściwej 1000-3000 m2/g, znamienny tym, że powierzchnia ujemnej elektrody jest zmodyfikowana kowalencyjnie przyłączonymi cząsteczkami o właściwościach redoks w postaci związków z grupy chinonów - cyklicznych nienasyconych diketonów, zaś druga elektroda jest wytworzona z niemodyfikowanego węgla aktywnego o rozwiniętej powierzchni właściwej, a elektrolit protyczny stanowi protonowa ciecz jonowa w postaci bis(trifluorometylosulfonylo)imidku trietyloamoniowego.
2. Hybrydowy kondensator elektrochemiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że elektrolit protyczny będący protonową cieczą jonową stanowiącą bis(trifluorometylosulfonylo)imidek trietyloamoniowy zawiera <200 ppm wody.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423566A PL241878B1 (pl) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Hybrydowy kondensator elektrochemiczny z elektrodą węglową o właściwościach redoks pracujący w elektrolicie protycznym |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423566A PL241878B1 (pl) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Hybrydowy kondensator elektrochemiczny z elektrodą węglową o właściwościach redoks pracujący w elektrolicie protycznym |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL423566A1 PL423566A1 (pl) | 2019-06-03 |
| PL241878B1 true PL241878B1 (pl) | 2022-12-19 |
Family
ID=66649275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL423566A PL241878B1 (pl) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Hybrydowy kondensator elektrochemiczny z elektrodą węglową o właściwościach redoks pracujący w elektrolicie protycznym |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL241878B1 (pl) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110194231A1 (en) * | 2008-09-09 | 2011-08-11 | Cap-Xx Limited | Charge Storage Device |
-
2017
- 2017-11-24 PL PL423566A patent/PL241878B1/pl unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110194231A1 (en) * | 2008-09-09 | 2011-08-11 | Cap-Xx Limited | Charge Storage Device |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| A. LEWANDOWSKI, A. OLEJNICZAK, M. GALINSKI, I. STEPNIAK: "2010", PERFORMANCE OF CARBON-CARBON SUPERCAPACITORS BASED ON ORGANIC, AQUEOUS AND IONIC LIQUID ELECTROLYTES * |
| ALI EFTEKHARI: "2017", SUPERCAPACITORS UTILISING IONIC LIQUIDS * |
| L. DEMARCONNAY: "2013", OPTIMIZING THE PERFORMANCE OF SUPERCAPACITORS BASED ON CARBONELECTRODES AND PROTIC IONIC LIQUIDS AS ELECTROLYTES * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL423566A1 (pl) | 2019-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108140864B (zh) | 用于储存电能的氧化还原液流电池及其用途 | |
| CN110668996B (zh) | 联吡啶类化合物、合成方法及其对称性液流电池系统 | |
| ES2657763T3 (es) | Pila de flujo redox para el almacenaje de energía eléctrica y su empleo | |
| CN108431999A (zh) | 用于储存电能的混合液流电池组及其应用 | |
| CN111628185B (zh) | 一种吡咯啉/烷氮氧自由基类化合物水系有机液流电池 | |
| KR20180037829A (ko) | 붕소와 질소가 동시에 도핑된 다공성 탄소소재의 제조방법 | |
| CN114497662A (zh) | 一种多电子六氮杂萘类化合物在水系液流电池中的应用 | |
| CN113328092B (zh) | 基于具有多种氧化态嗪类化合物的水系全嗪二次电池 | |
| JP6859317B2 (ja) | 半固体フローＬｉ／Ｏ２電池 | |
| AU2017225241A1 (en) | Rechargeable sodium cells for high energy density battery use | |
| JP2017039630A (ja) | 多孔質炭素材料及びその製造方法 | |
| Gao et al. | Enhanced redox kinetics of iodine electrocatalyzed by cobalt (II) phthalocyanine for high-performance zinc-iodine battery | |
| US10685790B2 (en) | Supercapacitor and a method for expanding the voltage range of an aqueous electrolyte suprcapacitor | |
| Huang et al. | Pairing nitroxyl radical and phenazine with electron-withdrawing/-donating substituents in “water-in-ionic liquid” for high-voltage aqueous redox flow batteries | |
| EP1715496A1 (en) | Electric double layer capacitor | |
| CN110452161A (zh) | 联吡啶类化合物、合成方法和具有其的液流电池系统 | |
| CN119264112B (zh) | 一种水溶性双电极液流电池系统用复合双极分子及其制备方法及其应用 | |
| PL241878B1 (pl) | Hybrydowy kondensator elektrochemiczny z elektrodą węglową o właściwościach redoks pracujący w elektrolicie protycznym | |
| Zhan et al. | Emerging soluble organic redox materials for next-generation grid energy-storage applications | |
| Yang et al. | Reversible two-electron redox conversion enabled by an activated electrode and stabilized inter-halogen electrolyte for high performance zinc–iodine flow batteries | |
| JP3727264B2 (ja) | インドール系化合物を用いた電気化学セル | |
| CN110323080B (zh) | 水系超级电容器的制备方法 | |
| EP4437572B1 (en) | Supercapacitor for energy storage | |
| TWI919102B (zh) | 經金屬摻雜之活性碳 | |
| Lahkar | Development of electrocatalysts for Hydrogen Evolution Reaction in acidic medium |