Boosting energy-storage capability in carbon-based supercapacitors using low-temperature water-in-salt electrolytes

超级电容器 电解质 电容 材料科学 储能 介电谱 化学工程 电极 电化学 化学 量子力学 物理 工程类 物理化学 功率(物理)
作者
João Pedro Aguiar dos Santos,Manuel Jonathan Pinzón Cárdenas,Érick A. Santos,Rafael Vicentini,C. J. B. Pagan,Leonardo M. Da Silva,Hudson Zanin
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:70: 521-530 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2022.02.055
摘要

Supercapacitors (SCs) are high-power energy storage devices with ultra-fast charge/discharge properties. SCs using concentrated aqueous-based electrolytes can work at low temperatures due to their intrinsic properties, such as higher freezing point depression (FPD) and robustness. Besides the traditional organic- and aqueous-based (salt-in-water) electrolytes used in SCs, water-in-salt (WISE) sodium perchlorate electrolytes offer high FPD, non-flammability, and low-toxicity conditions, allowing the fabrication of safer, environmentally friendly, and more robust devices. For the first time, this work reports a comprehensive study regarding WISE system's charge-storage capabilities and physicochemical properties under low-temperature conditions (T < 0 °C) using mesoporous carbon-based electrodes. The effect of temperature reduction on the electrolyte viscosity and electrical properties was investigated using different techniques and the in-situ (or operando) Raman spectroscopy under dynamic polarization conditions. The cell voltage, equivalent series resistance, and specific capacitance were investigated as a function of the temperature. The cell voltage (U) increased ∼ 50%, while the specific capacitance decreased ∼ 20% when the temperature was reduced from 25 °C to −10 °C. As a result, the maximum specific energy (E = CU2/2) increased ∼ 100%. Therefore, low-temperature WISEs are promising candidates to improve the energy-storage characteristics in SCs.
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
徐蹇发布了新的文献求助10
1秒前
以山完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
哈哈发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
衬衫完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI6.3应助caoj采纳,获得10
4秒前
4秒前
一与余完成签到,获得积分10
5秒前
乐观的中心完成签到,获得积分10
5秒前
江庭双发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
4nanai发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
阿也发布了新的文献求助10
9秒前
绅度发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
小橘子发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
sunce1990完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
希望天下0贩的0应助tonga采纳,获得10
18秒前
彭于晏应助绅度采纳,获得10
19秒前
19秒前
虫贝完成签到,获得积分10
20秒前
当星际划破天空关注了科研通微信公众号
20秒前
New发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
亮仔完成签到,获得积分10
22秒前
yyk完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
Cleopatra : A Reference Guide to Her Life and Works 500
Fundamentals of Strain Psychology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6341506
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8156814
关于积分的说明 17144651
捐赠科研通 5397735
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2859349
邀请新用户注册赠送积分活动 1837285
关于科研通互助平台的介绍 1687273