poo reum choi¹ , sang-gil kim² , ji chul jung^1,♠ i myung-soo kim^1,♠

¹ wydział inżynierii chemicznej, uniwersytet myongji, yongin 17058, korea

² centrum badawczo-rozwojowe, vitzrocell co. ltd., yesan 32417, korea

2.2. przygotowanie ak

w celu zmiany stopnia krystaliczności prekursorów przed procesem aktywacji KOH , pps rozdrabniano i wstępnie karbonizowano przez 1 h w zakresie temperatur 500°– 1000° C pod przepływem N2 w mini piecu rurowym (mini piec rurowy) 锚 文字. https://www.tmaxcn.com/piec-rurowy_c80链接) (xiamen tmaxcn inc.). próbka wstępnie karbonizowana w temperaturze 500° C oznaczono jako P5, i tak dalej. różne acs zostały przygotowane przez aktywację KOH wstępnie zwęglonych pps (P5– P10). wstępnie zwęglone pps zmieszano z proszkami KOH w stosunku masowym PP/KOH 1:4 i mieszaniny aktywowano przy 900° C przez 3 h . otrzymane AC zostały dokładnie trzykrotnie dokładnie przemyte wodą destylowaną i wysuszone w 110° C w piekarniku przez 1 dzień . AC aktywowane z P5– P10 oznaczono jako P5AC– P10AC, odpowiednio . dla porównania, AC zostały również przygotowane z prekursora CTP o temperaturze mięknienia 292° C, dostarczony przez OCI co. (korea), przy użyciu tych samych procedur karbonizacji i aktywacji.

2.3. charakteryzacja i elektrochemiczna

własności struktur porów AC otrzymanych ac scharakteryzowano przez n₂ pomiary adsorpcji/desorpcji za pomocą przyrządu ASAP 2010 (micromeritics, USA). wartości acs obliczono metodą brunauera-emmetta-tellera (BET). izoterma absorpcji/desorpcji azotu, analiza mikroporów W celu uzyskania objętości porów zastosowano metodę , barretta-joynera-halenda , oraz nielokalną teorię funkcjonału gęstości (NLDFT).

średnicę, i rozkład wielkości porów (PSD) acs. krystaliczność nieskazitelnego PP, zwęglonego pps,i aktywowanego pps określono za pomocą pomiaru dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) (XRD-7000; shimadzu, japonia) używając cu-kα promieniowanie (λ u003d1.54056 Å) eksploatowane przy 40 kv i 30 ma. odstępy międzywarstwowe (d002 i d10ℓ ) obliczono za pomocą równania bragga (1).

λu003d2 d sin(φ) (1)

gdzie φ jest kątem bragga dla rozważanego odbicia, a λ jest długością fali promieniowania . wielkość krystalitu w płaszczyźnie (la) i wysokość ułożenia krystalitu (lc) zostały określone z piku (10ℓ) przy ~ 43° i pik (002) odpowiednio przy ~26°,, przy użyciu następujących równań Scherrera [16-19.

lau003d1.84λ/ba cos(φa) (2)

lcu003d0.89λ/bc cos(φc) (3)

gdzieλ jest długością fali użytego promieniowania , ba i bc są szerokością (10ℓ ) i (002) piki ,, odpowiednio , na wysokości 50% , iφ iφ c są odpowiednie kąty rozpraszania .. Elektrody zostały przygotowane przez zmieszanie AC, super-p, i PVDF w stosunku masowym 8:1:1. PVDF i super-p zastosowano jako spoiwo i dodatek przewodzący , odpowiednio . mieszaninę homogenizowano w wystarczającej ilości rozpuszczalnika NMP, aby uzyskać jednorodną zawiesinę . na wytrawionej folii aluminiowej używanej jako kolektor prądu , mieszaną zawiesinę pokryto raklem i suszone w piekarniku w 70° C przez 24 h . wysuszona elektroda była następnie prasowana za pomocą kalandra elektrodowego (maszyna do kalandra elektrody) 锚 文字. https://www.tmaxcn.com/calender_c0_ss链接) (xiamen tmaxcn inc.) przy 80° C i suszone w piecu próżniowym w 70° C przez 24h .

Ogniwa EDLC typu monety o rozmiarze CR2032 zostały wyprodukowane przy użyciu dwóch symetrycznych elektrod węglowych , separatora , i przekładki ., elektrody zostały przebite na małe krążki o średnicy 18 mm; zostały one umieszczone w szklanej fiolce zawierającej 1 M elektrolitu TEABF4/AN po zmierzeniu masy i grubości. gęstość nasypową elektrod AC zmierzono dzieląc masę wysuszonych elektrod węglowych bez kolektora prądu przez objętość, uzyskano przez zwielokrotnienie powierzchni i grubości elektrod węglowych. zanurzenie utrzymywano przez 24 h tak, aby elektrolit mógł w wystarczającym stopniu przeniknąć przez materiały elektrodowe. separator o średnicy 19 mm, nasączony elektrolitem roztwór, został umieszczony między elektrodami. w końcu, ogniwo monetowe zostało uszczelnione za pomocą zaciskarki do ogniw monetowych (zaciskarka do baterii pastylkowych) 锚 文字. https://www.tmaxcn.com/coin-cell-crimper_sp链接) (xiamen tmaxcn inc.). wszystkie procesy montażu ogniwa EDLC typu moneta zostały przeprowadzone w próżniowej komorze rękawicowej (próżniowy schowek na rękawiczki) 锚 文字. https://www.tmaxcn.com/vacuum-glove-box_c75链接) (xiamen tmaxcn inc.) wypełnione n₂ gaz.

wydajność elektrochemiczną zmontowanych ogniw EDLC typu moneta mierzono za pomocą woltamperometrii cyklicznej (CV; potencjostat/galwanostat model 273 A, EG&G, USA) oraz ładunku/rozładowania galwanostatycznego (C/D; WBCS-3000, wona tech co. , ltd. , USA) . pomiar CV przeprowadzono przy potencjalnych szybkościach skanowania 10 i 100 mv/s w zakresie napięć 0– Do pomiaru C/D w zakresie napięć 0 przyłożono 2.7 V. obciążenia stałoprądowe (1, 3, i , 5 a/g).– 2.7 v.pojemność grawimetryczna (f/g) została obliczona przez CV przy użyciu następującego równania; pojemność objętościowa (f/cc) została obliczona poprzez pomnożenie gęstości elektrody (g/cc) przez pojemność grawimetryczną.

gdzie I to prąd, n to szybkość skanowania, m to masa materiałów elektrody,, a ∆V to mierzony zakres napięcia (0–2.7 v).pojemność (f /g) obliczono również za pomocą testu ładowania/rozładowania przy użyciu następującego równania.

gdzie I to gęstość prądu (a/g), ∆t to czas rozładowania,, a ∆V to mierzony zakres napięcia (0–2.7 V).