Journal of Materials Chemistry A
08 May 2021
Nanoporos ionófobos que mejoran la capacitancia y la dinámica de carga en supercondensadores con líquidos iónicos
Zhongdong Gan,ab Yanlei Wang,*bcd Mi Wang,bc Enlai Gao,e Feng Huo,bc Weilu Ding,bc Hongyan He*bcd and Suojiang Zhang*abc
a Escuela de Ingeniería y Tecnología Química, Universidad de Tianjin, Tianjin, China
b Laboratorio clave de Beijing de procesos limpios de líquidos iónicos, Laboratorio clave estatal de sistemas complejos multifásicos, Laboratorio clave CAS de ingeniería y procesos ecológicos, Instituto de ingeniería de procesos, Academia de Ciencias de China, Beijing 100190, China
c Universidad de la Academia China de Ciencias, Beijing 100049, China
d Academia de Innovación para la Fabricación Verde, Academia China de Ciencias, Beijing 100190, China
e Departamento de Ingeniería Mecánica, Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Wuhan, Wuhan, Hubei 430072, China
10.1039/D1TA01818C
Los electrodos nanoporosos combinados con líquidos iónicos (IL) se prefieren ampliamente para promover la densidad de energía de los supercondensadores. Sin embargo, esto siempre va acompañado de una densidad de potencia reducida, especialmente considerando la alta viscosidad y el gran impedimento estérico de los IL. Aquí, utilizamos simulaciones computacionales junto con el modelo de circuito equivalente para cuantificar el proceso de carga y el rendimiento general del supercondensador basado en IL. Encontramos que los iones en el electrodo con poros ionófobos muestran un nuevo mecanismo de carga bajo un potencial umbral, a saber, la adsorción de coiones, que se ha ignorado antes. Este proceso de carga anormal identificado no solo puede mejorar eficientemente la capacitancia diferencial sino también acelerar notablemente la dinámica de carga.
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