Отработка технологии изготовления электродов самозаряжающихся суперконденсаторов из углеродных нанотрубок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье рассмотрена отработка технологии изготовления электродов суперконденсаторов из углеродных нанотрубок промышленного производства, обладающих величиной удельной поверхности 109.6 м2/г, с целью дальнейшего применения при изготовлении углеродных электродов самозаряжающихся суперконденсаторов. Электрохимические характеристики электродов из углеродных нанотрубок исследованы в симметричной двухэлектродной ячейке методом циклической вольтамперометрии, гальваностатического заряда-разряда и импедансной спектроскопии. Показано, что величина удельной емкости электрода в органическом электролите 1-бутил-3-метилимидазолий трифторметан-сульфонат:пропиленкарбонат (объемное соотношение 3:1) составила 9,1 Ф/г.

Об авторах

Н. В. Келлер

АО “Институт реакторных материалов”

Автор, ответственный за переписку.
Email: keller_nv@irmatom.ru
Россия, Заречный Свердловской обл.

В. Н. Николкин

АО “Институт реакторных материалов”

Email: keller_nv@irmatom.ru
Россия, Заречный Свердловской обл.

Д. С. Бутаков

АО “Институт реакторных материалов”

Email: keller_nv@irmatom.ru
Россия, Заречный Свердловской обл.

А. А. Золотавин

АО “Институт реакторных материалов”

Email: keller_nv@irmatom.ru
Россия, Заречный Свердловской обл.

А. А. Аскарова

АО “Институт реакторных материалов”

Email: keller_nv@irmatom.ru
Россия, Заречный Свердловской обл.

В. Я. Хейнштейн

АО “Институт реакторных материалов”

Email: keller_nv@irmatom.ru
Россия, Заречный Свердловской обл.

Список литературы

  1. Conway, B. E., Electrochemical Supercapacitors: Scientific fundamentals and technological applications, N. Y.: Plenum Publ., 1999, p. 698.
  2. Иванов, A.M., Герасимов, А.Ф. Молекулярные накопители электрической энергии на основе двойного электрического слоя. Электричество. 1991. Т.1. С. 16. [Ivanov, A.M. and Gerasimov, A.F., Molecular energy storage devices based on electrical double layer, Russ. J. Electric., 1991, vol. 1, p. 16.]
  3. Рисованый, В.Д., Булярский, С.В., Марков, Д.В., Синельников, Л.П., Николкин, В.Н., Злоказов, С.Б., Джанелидзе, А.А., Светухин, В.В. Суперконденсатор и способ его изготовления, Пат. 2668544 (Россия), 2018. [Risovanyj, V.D., Bulyarskij, S.V., Markov, D.V., Sinelnikov, L.P., Nikolkin, V.N., Zlokazov, S.B., Dzhanelidze, A.A., and Svetukhin, V.V., Supercapacitor and its manufacturing method, Patent 2668544 (Russia), 2018.]
  4. Рисованый, В.Д., Костылев, А.И., Душин, В.Н., Фирсин, Н.Г., Синельников, Л.П., Бутаков, Д.С., Николкин, В.Н. Атомные батареи конденсаторного типа нового поколения с жидким электролитом. Атомная энергия. 2022. Т. 132. С. 175. [Risovanyj, V.D., Kostylev, A.I., Dushin, V.N., Firsin, N.G., Sinelnikov, L.P., Butakov, D.S., and Nikolkin, V.N., New generation atomic batteries of capacitor type with liquid electrolyte, Russ. J. Atomic energy, 2022, vol. 132, p. 175.]
  5. Signorelli, R., Ku, D.C., Kassakian, J.G., and Schindall, J.E., Electrochemical Double–Layer Capacitors Using Carbon Nanotube Electrode Structures, IEEE, 2009, vol. 97, no. 11. p. 1837.
  6. Чернявина, В. В., Бережная, А. Г., Жихарева, Е.А. Активированный уголь марки “NORIT B Test EUR” как электродный материал суперконденсатора. Электрохим. энергетика. 2018. Т. 18. № 4. С. 192. [Chernyavina, V.V., Berezhnaya, A.G., and Zhikhareva, E.A., Activated carbon “NORIT B Test EUR” as an electrode material for supercapacitors, Russ. J. Electrochemical Energetics, 2018, vol. 18, no. 4, p. 192.]
  7. Чайка, М.Ю., Воробьев, А.Ю., Силютин, Д.Е., Небольсин, В.А. Разработка лабораторного технологического маршрута изготовления нанопористых электродов суперконденсаторов. Вестник ВГУ. 2012. Т. 7, № 2. С. 79. [Chayka, M.Yu., Vorobjev, A.Yu., Silyutin, D.E., and Nebolsin, V.A., Development of the laboratory technological route for supercondensers nanoporous electrodes manufacturing, Russ. J. Vestnik VSU, 2012, vol. 7, no. 2, p. 79.]
  8. Янилкин, И.В., Саметов, А.А., Школьников, Е.И. Влияние количества связующего фторопласта Ф4 в угольных электродах на характеристики суперконденсаторов. Журн. прикл. химии. 2015. Т. 88. №2. С. 336. [Yanilkin, I.V., Sametov, A.A., and Shkol’nikov, E.I., Impact of F-4 fluoroplast in carbon electrodes on the supercapacitors characteristics, Russ. J. applied chemistry, 2015, vol. 88, no. 2. p. 336.]
  9. Lalitha, M. and Lakshmipathi, S., Interface energetics of [Emim]+[X]− and [Bmim]+[X]− (X = BF4, Cl, PF6, TfO, Tf2N) based ionic liquids on graphene, defective graphene, and graphyne surfaces, J. Molecular liquids, 2017, vol. 236, p. 124.
  10. Lam, P.H., Tran, A.T., Walczyk, D.J., Miller, A.M., and Yu, L., Conductivity, viscosity, and thermodynamic properties of propylene carbonate solutions in ionic liquids, J. Molecular liquids, 2017, vol. 246, p. 215.
  11. Di Leo, R.A., Marschilok, A.C., Takeuchi, K.J., and Takeuchi, E.S., Battery electrolytes based on saturated ring ionic liquids: Physical and electrochemical properties, Electrochim. Acta, 2013, vol. 109, p. 27.
  12. Pitawela, N.R. and Shaw, S.K., Imidazolium triflate ionic liquid’s capacitance−potential relationships and transport properties affected by cation chain lengths, ACS Meas. Sci, 2021, vol. 1, p. 117.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024