Toward the Experimental Understanding of the Energy Storage Mechanism and Ion Dynamics in Ionic Liquid Based Supercapacitors

超级电容器 材料科学 电解质 离子液体 储能 离子 化学物理 化学工程 分子动力学 离子键合 介孔材料 纳米技术 电化学 热力学 物理化学 计算化学 电极 有机化学 物理 功率(物理) 催化作用 化学 工程类
作者
Runyu Yan,Markus Antonietti,Martin Oschatz
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (18) 被引量:125
标识
DOI:10.1002/aenm.201800026
摘要

Abstract A series of salt‐templated carbons with gradually changed pore structure and their corresponding nitrogen‐doped analogues are synthesized and applied as model systems to thoroughly study the ion migration dynamics and energy storage mechanism in hierarchical pore structures with different surface functionalization in electric double‐layer capacitors with a model ionic liquid electrolyte (1‐ethyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate). Ion conformation and phase variation during the charging/discharging process and their contribution to the energy storage mechanism are investigated. A significant contribution of structural changes in the bulk of the ionic liquid electrolyte strengthening charge storage in the electric double‐layer beyond the usual expectations is uncovered. Furthermore, a quantitative model of the structure–dynamics relationship is proposed, in which the optimal ratio of mesopores to micropores is determined to be 3:1 in pore volume. Below this ratio, the ion dynamics can be promoted by increasing mesopore content and/or doping with nitrogen, while those parameters show only minor influence when the ratio is surpassing 3:1. Nitrogen doping in this system improves the rate capability (due to the enhanced ion transport dynamics) rather than the amount of energy stored.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
泡泡糖发布了新的文献求助10
2秒前
Smile发布了新的文献求助10
4秒前
慕青应助过分着迷采纳,获得10
5秒前
5秒前
南客行完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI2S应助化工渣渣采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
科研通AI2S应助LWJ采纳,获得10
8秒前
11秒前
科研通AI2S应助小郭采纳,获得10
13秒前
领导范儿应助MXiV采纳,获得10
13秒前
14秒前
snail完成签到,获得积分10
15秒前
Smile完成签到,获得积分10
15秒前
和谐的阁发布了新的文献求助50
15秒前
16秒前
NexusExplorer应助优秀的枕头采纳,获得10
16秒前
漫天飞雪_寒江孤影完成签到 ,获得积分10
17秒前
kkk完成签到 ,获得积分10
18秒前
ys发布了新的文献求助30
19秒前
天真的idiot完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
无限飞烟完成签到,获得积分10
21秒前
Hello应助瀚海的雄狮采纳,获得10
21秒前
wujiao完成签到,获得积分20
23秒前
阿翼完成签到 ,获得积分10
24秒前
打打应助小次之山采纳,获得10
25秒前
xiang发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
26秒前
26秒前
28秒前
Alex完成签到,获得积分10
28秒前
CipherSage应助优秀的枕头采纳,获得10
28秒前
29秒前
Alex发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
32秒前
tomato发布了新的文献求助10
32秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3992986
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533726
关于积分的说明 11263679
捐赠科研通 3273550
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806095
邀请新用户注册赠送积分活动 882942
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809629