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離子液體電解液使石墨烯具有優異的低溫電容特性

2019-03-06 10:35:26 adman 80

(1)使用純EMIMBF4,雙電層電容器不能在-20 ℃以下工作。而采用新型電解液,不論溫度高低,在低頻區下曲線接近豎直垂線,表明這種高純石墨烯-離子液體體系擁有理想的電容特性。

(2)使用高純介孔石墨烯電極材料,將體積比為1:1 的EMIBF4與GBL混合所得電解液(E1G1),比體積比為1:1 的EMIBF4與PC混合所得電解液(E1P1)相比,-50 ℃,3.7V下電容性能更佳(圖4a )。同時,E1G1可允許電容器下探至-70 ℃工作,仍能保持可觀的響應速率與可觀的容量(圖4b)。與同類報道相比,本文中在低溫域下比容量為最高值(圖4c, 4d)。同時,實驗證實,該電解液在-30℃,3.7V下工作時,在8000次循環后,比容量及庫倫效率依然可保持100%。

清華大學騫偉中課題組發現:延伸超級電容用離子液體型電解液的低溫性能

圖4(a) 石墨烯在E1G1與E1P1電解液中的CV曲線(-50 oC,3.7V);(b)石墨烯在電解液E1G1 中CV曲線(-70 oC,3.7V);(c) 本文結果與其他報道的比容量對比(基于電極材料);(d)本文結果與其他報道的能量密度對比(基于電極材料)。

Jiarui Tian, Chaojie Cui, Qing Xie, Weizhong Qian, Chi Xue, Yonghua Miao, Ying Jin, Gang Zhang, Baohua Guo, EMIMBF4–GB Lbinary electrolyte working at ?70 °C and 3.7 V for a high performance graphene-based capacitor. J. Mater. Chem. A, 2018, DOI:10.1039/C7TA10474J.


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