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 冶金 色谱法 工程类
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
puutteita发布了新的文献求助10
5秒前
13秒前
Baboon发布了新的文献求助10
18秒前
Tong完成签到,获得积分0
22秒前
WHITE完成签到,获得积分10
26秒前
专注的觅云完成签到 ,获得积分10
34秒前
郭磊完成签到 ,获得积分10
42秒前
puutteita完成签到,获得积分10
57秒前
风趣的冬卉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
汉堡包应助尊敬冰姬采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
尊敬冰姬发布了新的文献求助10
1分钟前
DotBlot应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
健壮可冥完成签到 ,获得积分10
1分钟前
贪玩丸子完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI6.1应助PAIDAXXXX采纳,获得10
2分钟前
luis完成签到 ,获得积分10
2分钟前
xx完成签到,获得积分20
2分钟前
华仔应助耍酷的金鱼采纳,获得10
2分钟前
曹国庆完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
PAIDAXXXX发布了新的文献求助10
2分钟前
ramsey33完成签到 ,获得积分10
2分钟前
超帅的开山完成签到 ,获得积分10
2分钟前
老石完成签到 ,获得积分10
2分钟前
奋斗的小研完成签到,获得积分10
2分钟前
cgs完成签到 ,获得积分10
3分钟前
稚九完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
稚九发布了新的文献求助10
3分钟前
瞬间发布了新的文献求助10
3分钟前
彩色的芷容完成签到 ,获得积分10
3分钟前
bkagyin应助Baboon采纳,获得10
4分钟前
林利芳完成签到 ,获得积分0
4分钟前
77wlr完成签到,获得积分10
4分钟前
橙子完成签到 ,获得积分20
4分钟前
4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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6034511
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7742330
关于积分的说明 16205959
捐赠科研通 5180878
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772752
邀请新用户注册赠送积分活动 1755932
关于科研通互助平台的介绍 1640751