清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

How Do Pseudocapacitors Store Energy? Theoretical Analysis and Experimental Illustration

假电容器 假电容 材料科学 水平扫描速率 超级电容器 产量(工程) 电容 电容器 电容感应 氧化物 电化学 双层(生物学) 电极 纳米技术 分析化学(期刊) 图层(电子) 物理 电压 电气工程 化学 循环伏安法 量子力学 复合材料 工程类 冶金 色谱法
作者
Cyrille Costentin,Thomas R. Porter,Jean‐Michel Savéant
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:9 (10): 8649-8658 被引量:363
标识
DOI:10.1021/acsami.6b14100
摘要

Batteries and electrochemical double layer charging capacitors are two classical means of storing electrical energy. These two types of charge storage can be unambiguously distinguished from one another by the shape and scan-rate dependence of their cyclic voltammetric (CV) current-potential responses. The former shows peak-shaped current-potential responses, proportional to the scan rate v or to v1/2, whereas the latter displays a quasi-rectangular response proportional to the scan rate. On the contrary, the notion of pseudocapacitance, popularized in the 1980s and 1990s for metal oxide systems, has been used to describe a charge storage process that is faradaic in nature yet displays capacitive CV signatures. It has been speculated that a quasi-rectangular CV response resembling that of a truly capacitive response arises from a series of faradaic redox couples with a distribution of potentials, yet this idea has never been justified theoretically. We address this problem by first showing theoretically that this distribution-of-potentials approach is closely equivalent to the more physically meaningful consideration of concentration-dependent activity coefficients resulting from interactions between reactants. The result of the ensuing analysis is that, in either case, the CV responses never yield a quasi-rectangular response ∝ ν, identical to that of double layer charging. Instead, broadened peak-shaped responses are obtained. It follows that whenever a quasi-rectangular CV response proportional to scan rate is observed, such reputed pseudocapacitive behaviors should in fact be ascribed to truly capacitive double layer charging. We compare these results qualitatively with pseudocapacitor reports taken from the literature, including the classic RuO2 and MnO2 examples, and we present a quantitative analysis with phosphate cobalt oxide films. Our conclusions do not invalidate the numerous experimental studies carried out under the pseudocapacitance banner but rather provide a correct framework for their interpretation, allowing the dissection and optimization of charging rates on sound bases.
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
5秒前
蔡从安完成签到,获得积分20
16秒前
sll完成签到 ,获得积分10
26秒前
DHW1703701完成签到,获得积分10
29秒前
失眠的青寒完成签到,获得积分10
31秒前
奋斗的妙海完成签到 ,获得积分0
33秒前
36秒前
番茄黄瓜芝士片完成签到 ,获得积分10
38秒前
无辜的行云完成签到 ,获得积分0
47秒前
RYYYYYYY233完成签到 ,获得积分10
1分钟前
快乐鞋子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蓝色的纪念完成签到,获得积分0
1分钟前
Wang完成签到 ,获得积分20
1分钟前
科研启动完成签到,获得积分10
1分钟前
满意的火车完成签到 ,获得积分10
1分钟前
SunJay完成签到,获得积分10
1分钟前
迷人的语芹完成签到,获得积分10
1分钟前
科研小白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
在水一方完成签到,获得积分0
1分钟前
种下梧桐树完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zj完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI6.3应助xiaoxiaodemin采纳,获得10
2分钟前
mzhang2完成签到 ,获得积分10
2分钟前
TOM完成签到 ,获得积分10
2分钟前
TOM关注了科研通微信公众号
2分钟前
woxin完成签到,获得积分10
2分钟前
此生不换完成签到,获得积分10
2分钟前
ChatGPT完成签到,获得积分10
3分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得30
3分钟前
独特的忆彤完成签到 ,获得积分10
3分钟前
行走的猫完成签到 ,获得积分10
3分钟前
记上没文献了完成签到 ,获得积分10
3分钟前
YZY完成签到 ,获得积分10
3分钟前
qianci2009完成签到,获得积分0
3分钟前
漂亮的秋天完成签到 ,获得积分10
3分钟前
王誉霖完成签到,获得积分10
3分钟前
研友_GZ3zRn完成签到 ,获得积分0
3分钟前
正常糖完成签到 ,获得积分10
3分钟前
huiluowork完成签到 ,获得积分10
3分钟前
臭鼬完成签到,获得积分10
3分钟前
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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7346979
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8959007
关于积分的说明 19024092
捐赠科研通 6997431
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220144
关于科研通互助平台的介绍 2385125
邀请新用户注册赠送积分活动 2200364