Емкостный электрод с двойным электрическим слоем
🤔 Электроды накапливают и расходуют заряд во время зарядки и разрядки. В процессе зарядки электростатический эффект приводит к тому, что противоположно заряженные ионы в фазе электролита адсорбируются на поверхности электрода. Одновременно равное количество заряда распределяется внутри электрода, что обеспечивает накопление заряда. За прошедший период в результате обширных исследований и уточнений, проведенных различными исследователями, в конечном итоге была создана общепризнанная модель двойного электрического слоя, которая, по общему мнению, имеет слой Гельмгольца и диффузный слой. Дальнейшее развитие емкости двойного электрического двойного слоя зависит, в первую очередь, от оптимизации электродов, электролитов и конструкции устройств. К ним относятся электроды, выступающие в качестве накопителей ионов и играющие наиболее важную роль в емкости двойного электрического слоя. Следовательно, они остаются основным направлением исследований и разработок, нацеленных на улучшение электрических конденсаторов с двойным электрическим слоем.
👍 Зарядная емкость двойного электрического слоя емкостного электрода напрямую определяется количеством ионов, которые могут быть адсорбированы на его поверхности. Следовательно, электрод должен обладать высокой удельной площадью поверхности. Высокой удельной площадью поверхности, проводимостью, химической стабильностью и экономичностью отличаются, среди различных материалов, углеродные материалы, включая активированный уголь, углеродные нанотрубки, графен, углеродные аэрогели и производные углерода из органических источников. В результате они стали наиболее широко используемыми материалами для двойного электрического слоя емкостного электрода. Наиболее прямым и эффективным методом увеличения удельной поверхности является создание пор внутри электрода. Исследователи изучили влияние структуры пор на емкость двойного электрического слоя, отметив, что микропоры (<2 нм) являются основным источником емкости благодаря наличию более активных адсорбционных участков. Мезопоры (2-50 нм) облегчают передачу ионов и снижают сопротивление диффузии ионов, а макропоры (>50 нм) накапливают электролиты, служа буферной зоной для уменьшения глубину проникновения ионов.
Окончание следует
https://t.center/globalenergyprize/8254