Implementation of a choline bis(trifluoromethylsulfonyl)imide aqueous electrolyte for low temperature EDLCs enabled by a cosolvent

电解质 离子液体 水溶液 电化学 化学工程 电导率 化学 溶剂 分析化学(期刊) 超级电容器 材料科学 无机化学 有机化学 物理化学 催化作用 工程类 电极
作者
Zhuanpei Wang,François Béguin
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:70: 84-94 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2022.01.022
摘要

We report a carbon/carbon capacitor based on micro/mesoporous carbon electrodes with cost-effective and eco-friendly aqueous choline bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (ChTFSI) electrolyte with a cosolvent enabling low-temperature operation down to −30 °C. For this purpose, a MgO-templated hierarchical carbon (MP98B) with an average mesopore diameter of 3.5 nm was prepared by pyrolysis of magnesium citrate hydrate at 900 °C. To reach lower temperatures, the melting point and viscosity of the aqueous electrolyte were reduced by mixing water (W) with an organic solvent (methanol, M, or isopropanol, I) of high dielectric constant and low viscosity. 5 mol kg −1 (5 m) ChTFSI in an optimized volume fraction of cosolvent, M 0.75 W 0.25, and I 0.75 W 0.25 , showed the highest conductivity; the higher conductivity in M 0.75 W 0.25 (22.8 and 3.1 mS cm −1 at 20 and −30 °C, respectively) than in I 0.75 W 0.25 (8.5 and 0.5 mS cm −1 at 20 and −30 °C, respectively) is attributed to the lower viscosity of the M 0.75 W 0.25 solution. The electrochemical stability window (ESW) of 5 m ChTFSI in M 0.75 W 0.25 and I 0.75 W 0.25 (1.6 V) on an MP98B electrode was determined by applying the S-method. Meanwhile, by adjusting the mass ratio of the two electrodes, a MP98B/MP98B capacitor using the 5 m electrolyte in M 0.75 W 0.25 could operate with a good life span up to 1.6 V while exhibiting a better charge propagation, greater specific capacitance, and higher specific energy than in I 0.75 W 0.25 .
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
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
Chief完成签到,获得积分10
1秒前
晚晚关注了科研通微信公众号
2秒前
pluto应助醉熏的井采纳,获得10
3秒前
4秒前
ww发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
追寻小玉发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
Hello应助Ari_Kun采纳,获得10
9秒前
赵李锋完成签到,获得积分10
10秒前
周涛发布了新的文献求助10
10秒前
值雨完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
追寻小玉完成签到,获得积分20
15秒前
科研通AI5应助ww采纳,获得10
15秒前
Owen应助周涛采纳,获得10
17秒前
cdercder应助半斤采纳,获得20
17秒前
18秒前
勤奋麦片完成签到 ,获得积分10
19秒前
小雨完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
小葡萄icon完成签到 ,获得积分10
21秒前
ming发布了新的文献求助10
22秒前
科研通AI5应助Zhang采纳,获得10
23秒前
上官若男应助kai采纳,获得10
23秒前
lius发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
ww完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
小野完成签到,获得积分10
33秒前
YuLu发布了新的文献求助10
34秒前
zhouleibio完成签到,获得积分10
34秒前
大模型应助非要起名采纳,获得10
41秒前
45秒前
Tu完成签到 ,获得积分10
46秒前
屈绮兰发布了新的文献求助60
46秒前
50秒前
李爱国应助babied采纳,获得10
50秒前
ss25发布了新的文献求助10
51秒前
51秒前
高分求助中
IZELTABART TAPATANSINE 500
Where and how to use plate heat exchangers 400
Seven new species of the Palaearctic Lauxaniidae and Asteiidae (Diptera) 400
Handbook of Laboratory Animal Science 300
Fundamentals of Medical Device Regulations, Fifth Edition(e-book) 300
Beginners Guide To Clinical Medicine (Pb 2020): A Systematic Guide To Clinical Medicine, Two-Vol Set 250
A method for calculating the flow in a centrifugal impeller when entropy gradients are present 240
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3708060
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3256583
关于积分的说明 9901032
捐赠科研通 2969089
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1628340
邀请新用户注册赠送积分活动 772115
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 743639