Емкостный электрод с двойным электрическим слоем.
Окончание🤔 Что касается микропор, Гогоци и др. авторы показали, что в органических электролитах емкость аномально возрастает, если размер пор составляет менее 1 нм. Это ставит под сомнение общепринятое предположение о том, что поры, размер которых меньше размера сольватированных ионов, не могут способствовать накоплению заряда.
Аномальное увеличение емкости объясняется эффектами частичной десольватации и удержания ионов в субнанометровых порах. Последующие исследования с использованием модели системы на основе оксида графена и регулировки размера пор путем межслойного сжатия позволили дополнительно изучить влияние десольватации ионов в субнанометровых порах на характеристики конденсатора с двойным электрическим слоем. Было обнаружено, что емкость достигает максимума, когда межслойное сжатие приближается к диаметру несольватированного иона, что подтверждает гипотезу о десольватации ионов и аномальном увеличении емкости. Эти исследования позволили лучше понять сложную взаимосвязь между емкостью двойного электрического слоя и структурой пор. Помимо контроля площади поверхности и структуры пор, эффективной оказывается модификация электродов, например, путем введения гетероатомов и функциональных групп. Азот, бор, сера, фосфор, карбоксил и гидроксил регулируют электронную структуру углеродных материалов, вызывают характерную адсорбцию или изменяют смачиваемость электрода, оптимизируя, тем самым, емкость двойного электрического слоя.
👉 Помимо изучения механизма емкости двойного электрического слоя, в некоторых современных исследованиях приоритет отдается конкретным характеристикам. Например, низкая плотность углерода заставляет уделять больше внимания объемной емкости электродов, если речь идет о применении в условиях ограниченного пространства. В связи с этим появились различные методы получения компактной конструкции (например, использование капиллярного испарения, механического уплотнения и т. д.).
В последние годы был достигнут значительный прогресс в изучении механизмов действия двойного электрического слоя конденсатора. Хотя емкость накопления заряда электродов с двойным электрическим слоем, оптимизированная с помощью различных стратегий, все еще не достигает уровня аккумуляторов, постоянные усилия исследователей уже привели к появлению многообещающих перспектив практического применения конденсаторов с двойным электрическим слоем.
https://t.center/globalenergyprize/8262
