Name: evaluating the electrochemical properties of supercapacitors using the three-electrode system
Uploaded: 2022-01-07T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Evaluating the Electrochemical Properties of Supercapacitors using the Three-Electrode System at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי המכון הקוריאני להערכה ותכנון של טכנולוגיית אנרגיה (KETEP) ומשרד המסחר, התעשייה והאנרגיה (MOTIE) של הרפובליקה של קוריאה (מס '20214000000280), ומלגת המחקר לתארים מתקדמים של אוניברסיטת צ'ונג-אנג 2021.

1. ייצור אלקטרודות וסופר-קבל (איור 1)
<ol><li>הכן את האלקטרודות לפני הניתוח האלקטרוכימי על ידי שילוב של 80 משקל (wt)% מהחומר הפעיל של האלקטרודה (0.8 גרם פחמן פעיל), 10 wt% מהחומר המוליך (0.1 גרם שחור פחמן) ו-10 wt% מהקושר (0.1 גרם פוליטטראפלואורואתילן (PTFE)).<ol>
<li>מכניסים איזופר...

מחקר זה מספק פרוטוקול לניתוחים שונים באמצעות מערכת תלת-אלקטרודות עם התקן פוטנציוסטט. מערכת זו נמצאת בשימוש נרחב כדי להעריך את הביצועים האלקטרוכימיים של supercapacitors. רצף מתאים לכל אנליזה (CV, GCD ו-EIS) חשוב להשגת נתונים אלקטרוכימיים ממוטבים. בהשוואה למערכת דו-אלקטרודות בעלת מערך פשוט, מערכת שלוש ?...

Supercapacitors משכו תשומת לב עצומה כמקורות כוח מתאימים למגוון יישומים כגון התקנים מיקרו-אלקטרוניים, כלי רכב חשמליים (EVs) ומערכות אגירת אנרגיה נייחות. ביישומי EV, סופר-קבלים יכולים לשמש להאצה מהירה ויכולים לאפשר אחסון של אנרגיה רגנרטיבית במהלך תהליכי ההאטה והבלימה. בתחומי אנרגיה מתחדשת, כגון ייצור אנרגיה סולארית1 וייצור אנרגיית רוח2, סופר-קבלים יכולים לשמש כמערכות אגירת אנרגיה נייחות 3,4. ייצור אנרגיה מתחדשת מוגבל על ידי האופי המשתנה והמתמשך של אספקת אנרגיה זו; לכן, מערכת אגירת אנרגיה שיכולה להגיב באופן מיידי במהלך ייצור חשמל לא סדיר נדרשת5. Supercapacitors, המאחסנים אנרגיה באמצעות מנגנונים שונים מאלה של סוללות ליתיום-יון, מציגים צפיפות הספק גבוהה, ביצועי מחזור יציבים ופריקת טעינה מהירה6. בהתאם למנגנון האחסון, ניתן להבחין בין קבלי-על לקבלים דו-שכבתיים (EDLCs) ופסאודו-קבלים7. EDLCs צוברים מטען אלקטרוסטטי במשטח האלקטרודה. לכן, הקיבול נקבע על ידי כמות המטען, המושפעת משטח הפנים והמבנה הנקבובי של חומרי האלקטרודה. לעומת זאת, פסאודו-קבלים, המורכבים מפולימרים מוליכים וחומרים של תחמוצת מתכת, מאחסנים מטען באמצעות תהליך תגובה פאראדית. התכונות האלקטרוכימיות השונות של סופר-קבלים קשורות לחומרי האלקטרודות, ופיתוח חומרי אלקטרודות חדשים הוא הבעיה העיקרית בשיפור הביצועים של סופר-קבלים8. לפיכך, הערכת התכונות האלקטרוכימיות של חומרים או מערכות חדשות אלה חשובה בהתקדמות המחקר וביישומים נוספים בחיים האמיתיים. בהקשר זה, הערכה אלקטרוכימית באמצעות מערכת תלת-אלקטרודות היא השיטה הבסיסית והנפוצה ביותר במחקר בקנה מידה מעבדתי של מערכות אגירת אנרגיה 9,10,11,12,13.
מערכת שלוש האלקטרודות היא גישה פשוטה ואמינה להערכת התכונות האלקטרוכימיות, כגון הקיבוליות הספציפית, ההתנגדות, המוליכות וחיי המחזור של סופר-קבלים14. המערכת מציעה את היתרון בכך שהיא מאפשרת ניתוח של המאפיינים האלקטרוכימיים של חומרים בודדים15, בניגוד למערכת שתי האלקטרודות, שבה ניתן לחקור את המאפיינים באמצעות ניתוח של החומר הנתון. מערכת שתי האלקטרודות רק נותנת מידע על התגובה בין שתי אלקטרודות. הוא מתאים לניתוח התכונות האלקטרוכימיות של כל מערכת אגירת האנרגיה. הפוטנציאל של האלקטרודה אינו קבוע. לכן, לא ידוע באיזה מתח התגובה מתרחשת. עם זאת, מערכת שלוש האלקטרודות מנתחת רק אלקטרודה אחת עם פוטנציאל תיקון שיכולה לבצע ניתוח מפורט של האלקטרודה הבודדת. לכן, המערכת מכוונת לניתוח הביצועים הספציפיים ברמת החומר. מערכת שלוש האלקטרודות מורכבת מאלקטרודה עובדת (WE), אלקטרודת ייחוס (RE) ואלקטרודה נגדית (CE)16,17. ה- WE הוא יעד המחקר, הערכה מכיוון שהוא מבצע את התגובה האלקטרוכימית של עניין18 ומורכב מחומר חמצון-חיזור שהוא בעל עניין פוטנציאלי. במקרה של EDLCs, שימוש בחומרים בעלי שטח פנים גבוה הוא הבעיה העיקרית. לכן, חומרים נקבוביים עם שטח פנים גבוה ומיקרו-נקבוביות, כגון פחמן נקבובי, גרפן וננו-צינוריות, עדיפיםעל 19,20. פחמן פעיל הוא החומר הנפוץ ביותר עבור EDLCs בגלל השטח הספציפי הגבוה שלו (>1000מ'2/גרם) ומיקרו-נקבוביות רבות. פסאודו-קבלים מיוצרים בחומרים שיכולים לעבור תגובה פאראדית21. תחמוצות מתכת (RuOx, MnOx וכו ') ופולימרים מוליכים (PANI, PPy וכו ') נמצאים בשימוש נפוץ22. ה- RE וה- CE משמשים לניתוח התכונות האלקטרוכימיות של ה- WE. ה-RE משמש כאסמכתא למדידה ובקרה של הפוטנציאל של המערכת; אלקטרודת המימן הרגילה (NHE) ו-Ag/AgCl (KCl רוויה) נבחרים בדרך כלל כ-RE23. ה- CE משויך ל- WE ומשלים את המעגל החשמלי כדי לאפשר העברת טעינה. עבור CE, חומרים אינרטיים אלקטרוכימיים משמשים, כגון פלטינה (Pt) וזהב (Au)24. כל הרכיבים של מערכת שלוש האלקטרודות מחוברים להתקן פוטנציוסטט, השולט בפוטנציאל של המעגל כולו.
וולטמטריה מחזורית (CV), פריקה של מטען גלוונוסטטי (GCD) וספקטרוסקופיית עכבה אלקטרוכימית (EIS) הן שיטות אנליטיות אופייניות המשתמשות במערכת תלת-אלקטרודות. ניתן להעריך מאפיינים אלקטרוכימיים שונים של סופר-קבלים באמצעות שיטות אלה. קורות חיים היא השיטה האלקטרוכימית הבסיסית המשמשת לחקר ההתנהגות האלקטרוכימית (מקדם העברת אלקטרונים, הפיך או בלתי הפיך וכו ') ותכונות קיבוליות של חומר במהלך תהליכי חמצון-חיזור חוזריםונשנים 14,24. עלילת קורות החיים מראה פסגות חמצון-חיזור הקשורות להפחתה וחמצון של החומר. באמצעות מידע זה, חוקרים יכולים להעריך את ביצועי האלקטרודה ולקבוע את הפוטנציאל שבו החומר מופחת ומחומצן. יתר על כן, באמצעות ניתוח קורות חיים, ניתן לקבוע את כמות המטען שחומר או אלקטרודה יכולים לאחסן. המטען הכולל הוא פונקציה של הפוטנציאל, וניתן לחשב את הקיבול בקלות 6,18. קיבוליות היא הבעיה העיקרית בסופר-קבלים. קיבוליות גבוהה יותר מייצגת את היכולת לאחסן יותר טעינה. EDLCs יוצרים תבניות קורות חיים מלבניות עם קווים ליניאריים, כך שניתן לחשב את הקיבוליות של האלקטרודה בקלות. פסאודו-קבלים מציגים פסגות חמצון-חיזור בחלקות מלבניות. בהתבסס על מידע זה, חוקרים יכולים להעריך את התכונות האלקטרוכימיות של חומרים באמצעות מדידות CV18.
GCD היא שיטה נפוצה לזיהוי יציבות המחזור של אלקטרודה. לשימוש ארוך טווח, יש לאמת את יציבות המחזור בצפיפות זרם קבועה. כל מחזור מורכב משלבי פריקת מטען14. חוקרים יכולים לקבוע את יציבות המחזור באמצעות שינויים בגרף פריקת המטען, שימור קיבוליות ספציפי ויעילות קולומבית. EDLCs יוצרים תבנית ליניארית; לפיכך, ניתן לחשב את הקיבול הספציפי של האלקטרודה בקלות באמצעות השיפוע של עקומת הפריקה6. עם זאת, פסאודו-פקיטים מציגים תבנית לא ליניארית. שיפוע הפריקה משתנה במהלך תהליך הפריקה7. יתר על כן, ניתן לנתח את ההתנגדות הפנימית באמצעות ירידת התנגדות הזרם (IR), שהיא הירידה הפוטנציאלית בשל ההתנגדות 6,25.
EIS היא שיטה שימושית לזיהוי העכבה של מערכות אגירת אנרגיה ללא השמדת המדגם26. ניתן לחשב את העכבה על ידי הפעלת מתח סינוסואידלי וקביעת זווית הפאזה14. העכבה היא גם פונקציה של התדר. לכן, ספקטרום EIS נרכש על פני טווח של תדרים. בתדרים גבוהים, גורמים קינטיים כגון ההתנגדות הפנימית והעברת המטען הם אופרטיביים24,27. בתדרים נמוכים ניתן לזהות את גורם הדיפוזיה ואת עכבת ורבורג, הקשורים להעברת מסה ותרמודינמיקה24,27. EIS הוא כלי רב עוצמה לניתוח התכונות הקינטיות והתרמודינמיות של חומר בו זמנית28. מחקר זה מתאר את פרוטוקולי הניתוח להערכת הביצועים האלקטרוכימיים של סופר-קבלים באמצעות מערכת תלת-אלקטרודות.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Activated carbon</td>
			<td>GS</td>
			<td></td>
			<td>Active material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ag/AgCl electrode</td>
			<td>BASi</td>
			<td>RE-5B</td>
			<td>Reference electrode</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon black</td>
			<td>Hyundai</td>
			<td></td>
			<td>Conductive material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Desicator</td>
			<td>Navimro</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrode pressing machine</td>
			<td>Rotech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extractor</td>
			<td>WonA Tech</td>
			<td></td>
			<td>Convert program (raw data to excel form)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol(IPA)</td>
			<td>Samchun</td>
			<td>I0346</td>
			<td>Solvent to melt the binder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polytetrafluoroethylene(PTFE)</td>
			<td>Hyundai</td>
			<td></td>
			<td>Binder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potentiostat</td>
			<td>WonA Tech</td>
			<td>Zive SP1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pt electrode</td>
			<td>BASi</td>
			<td>MW-018122017</td>
			<td>Counter electrode</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reaction flask</td>
			<td>Duran</td>
			<td></td>
			<td>Container for electrolyte</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SM6</td>
			<td>WonA Tech</td>
			<td></td>
			<td>Program of setting sequence and measuring electrochemical result</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sulfuric acid</td>
			<td>Samshun</td>
			<td>S1423</td>
			<td>Electrolyte</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SUS mesh</td>
			<td>Navimro</td>
			<td></td>
			<td>Current collector</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Teflon cap</td>
			<td>WonA Tech</td>
			<td></td>
			<td>Cap of the electrolyte continer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zman</td>
			<td>WonA Tech</td>
			<td></td>
			<td>EIS program</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

evaluating the electrochemical properties of supercapacitors using the three-electrode system

מערכת שלוש האלקטרודות היא פלטפורמה אנליטית בסיסית וכללית לחקר הביצועים האלקטרוכימיים והמאפיינים של מערכות אגירת אנרגיה ברמת החומר. Supercapacitors הם אחת ממערכות אגירת האנרגיה המתפתחות החשובות ביותר שפותחו בעשור האחרון. כאן, הביצועים האלקטרוכימיים של סופר-קבל הוערכו באמצעות מערכת של שלוש אלקטרודות עם מכשיר פוטנציוסטט. מערכת שלוש האלקטרודות כללה אלקטרודה עובדת (WE), אלקטרודת ייחוס (RE) ואלקטרודה נגדית (CE). ה-WE היא האלקטרודה שבה הפוטנציאל נשלט והזרם נמדד, והיא יעד המחקר. ה-RE משמש כאסמכתא למדידה ובקרה של הפוטנציאל של המערכת, וה-CE משמש להשלמת המעגל הסגור כדי לאפשר מדידות אלקטרוכימיות. מערכת זו מספקת תוצאות אנליטיות מדויקות להערכת פרמטרים אלקטרוכימיים כגון הקיבול, היציבות והעכבה הספציפיים באמצעות וולטמטריה מחזורית (CV), פריקת מטען גלוונוסטטית (GCD) וספקטרוסקופיית עכבה אלקטרוכימית (EIS). מספר פרוטוקולי תכנון ניסיוניים מוצעים על ידי שליטה בערכי הפרמטרים של הרצף בעת שימוש במערכת תלת-אלקטרודות עם התקן פוטנציוסטט כדי להעריך את הביצועים האלקטרוכימיים של סופר-קבלים. באמצעות פרוטוקולים אלה, החוקר יכול להקים מערכת תלת-אלקטרודות כדי להשיג תוצאות אלקטרוכימיות סבירות להערכת הביצועים של סופר-קבלים.

האלקטרודות יוצרו על פי שלב הפרוטוקול 1 (איור 1). אלקטרודות דקות והומוגניות חוברו לרשת SUS בעובי של 1 ס"מ2 ו-0.1-0.2 מ"מ. לאחר הייבוש הושג משקל האלקטרודה הטהורה. האלקטרודה הייתה שקועה באלקטרוליט מימי2M H 2 SO4, והאלקטרוליט הורשה לחלחל מספיק לאלקטרודה לפני הניתוחים האל?...

Watch this Scientific Journal Video about Evaluating the Electrochemical Properties of Supercapacitors using the Three-Electrode System at JoVE.com

Evaluating the Electrochemical Properties of Supercapacitors using the Three-Electrode System

הפרוטוקול מתאר הערכה של תכונות אלקטרוכימיות שונות של סופר-קבלים באמצעות מערכת תלת-אלקטרודות עם מכשיר פוטנציוסטט.

הערכת התכונות האלקטרוכימיות של סופר-קבלים באמצעות מערכת שלוש האלקטרודות

The three-electrode system is a basic and general analytical platform for investigating the electrochemical performance and characteristics of energy ...

אנו מציגים פרוטוקול מפורט להערכת סופר-קבלים באמצעות מערכת תלת-אלקטרודות. החוקר יכול להקים מערכת של שלוש אלקטרודות כדי להשיג מחקר אלקטרוכימי טוב באמצעות פרוטוקולים אלה. מערכת תלת-אלקטרודות היא גישה אמינה להערכת התכונות האלקטרוכימיות, כגון התנגדות הקיבול הספציפית של סופר-קבלים.הוא מציע את היתרון של ניתוח רמת חומרים בודדים. במערכת אגירת אנרגיה, שדה חומרים שלילי, חוקרים יכולים לקבוע את הביצועים האלקטרוכימיים של חומרי סינתזה ולהעריך אותם באמצעות פרוטוקול זה. הכן את האלקטרודות לפני הניתוח האלקטרוכימי על ידי שילוב של 0.8 גרם של פחמן פעיל, 0.1 גרם של פחמן שחור, ו 0.1 גרם של קלסר.מפילים 0.1 עד 0.2 מיליליטרים של איזופרופנול לתערובת זו. לאחר מכן, מורחים את התערובת דק לתוך בצק עם רולר. חותכים את רשת הנירוסטה לרוחב של 1.5 ס"מ ולאורך של חמישה סנטימטרים ומחברים את בצק האלקטרודות בעובי של 0.1 עד 0.2 מילימטר עם מכונת לחיצת אלקטרודות לרשת הנירוסטה.מייבשים את אלקטרודת הסופר-קפציטור המורכבת בתנור בטמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס במשך כיממה כדי לאדות את האיזופרופנול. שקלו את רשת הנירוסטה כדי לקבל את משקל האלקטרודה ולאחר מכן טבלו את הרשת באלקטרוליט של תמיסה מימית של חומצה גופרתית דו-טוחנת. מניחים את רשת הנירוסטה במייבש כדי להסיר בועות אוויר על פני השטח של אלקטרודת הסופר-קבל.הפעל את תוכנית המדידה potentiostat כדי להגדיר את קובץ רצף ניסוי המדידה. לחץ על לחצן ניסוי בסרגל הכלים, עבור אל עורך קבצי רצף ובחר חדש או לחץ ישירות על לחצן רצף חדש. לחץ על לחצן הוסף כדי להוסיף שלב רצף.בכל שלב, הגדר את Control כ- SWEEP, תצורה כ- PSTAT, מצב כ- CYCLIC ו- Range כ- AUTO. הגדר את ההפניה עבור הפניה ראשונית, אמצעית וסופית כ- E והזן את הערכים המתאימים תחת ערך. לקביעת קצב סריקת המתח, הזן את הערכים המתאימים בערכי קצב הסריקה.הגדר זמנים שקטים כאפס ומקטעים כמספר 2N ועוד אחד כאשר N הוא מספר המחזורים. כאן, 21 הוחל במשך 10 מחזורים. העתק את השלב הראשון והדבק אותו משלב שני לשלב החמישי על-ידי לחיצה על הדבק על.שנה את ערכי קצב הסריקה.הגדר את 'מצב ניתוק' כתנאי-1, הגדר פריט כ-Step End ועבור למצב הבא בתור הבא. במקטע הגדרת שונות שולטת, תחת הכרטיסיה דגימה, הגדר פריט כזמנים, OP כגדול או שווה ל- וערך דלתא כ- 0.3333333, 0.166666, 0.111111, 0.06667 ו- 0.0333 עבור כל קצב סריקה. זהו מרווח הזמן להקלטת הנתונים.לחץ על שמור כדי לשמור את קובץ רצף ניתוח קורות החיים בתיקיית מחשב כלשהי. לאחר הגדרת קובץ רצף ניסוי המדידה והוספת שלב רצף, בשלב הראשון, הגדר את Control כ- CONSTANT, תצורה כ- GSTAT, מצב כ- NORMAL ו- Range כ- AUTO. הגדר את ההתייחסות לאמפר הנוכחי כאפס.כאשר המסה של האלקטרודה היא 0.00235 גרם, הגדר את הערך כ- 0.0018618 אמפר, כלומר צפיפות הזרם היא 1 אמפר לגרם. הגדר את תנאי הניתוק עבור תנאי-1, הגדר פריט כמתח, OP כגדול או שווה ל- , וערך דלתא כ- 0.8 וולט ועבור הבא בתור הבא. במקטע הגדרות שונות לשליטה, בכרטיסיית הדגימה, הגדר פריט כזמנים, OP כגדול או שווה ל- וערך דלתא כ- 0.1.בשלב השני, הזרם הוא הערך השלילי של שלב ראשון. להגדרת תנאי-1, הגדר פריט כמתח, OP כקטן או שווה ל- , ערך דלתא כמינוס 0.2 וולט ועבור ל- הבא בתור הבא. בשלב השלישי, הגדר את 'שליטה' כ-LOOP, 'קביעת תצורה' כ-CYCLE והגדר את רשימה 1 בתנאי-1 של 'מצב מנותק' כ'לולאה הבאה', 'עבור לשלב הבא' כשלב ראשון והגדר את רשימה 2 כ'סוף שלב' ו'עבור לשלב הבא' כ'הבא'.הגדר את ערך האיטרציה כ- 10, שהוא מספר המחזורים החוזרים. שלב ראשון, שלב שני ושלב שלישי יוצרים לולאה אחת. העתק והדבק אותם לאחר שלב 4 ושנה את הערך של אמפר זרם לאחד מהערכים המחושבים עבור צפיפויות זרם שונות של 2, 3, 5 ו- 10 אמפר לגרם.לחץ על שמור בשם כדי לשמור את קובץ רצף ניתוח ה- GCD בכל תיקיית מחשב הפעל את תוכנית המדידה potentiostat כדי להגדיר את קובץ רצף ניסוי המדידה. לחץ על לחצן ניסוי בסרגל הכלים ועבור אל עורך קבצי רצף וחדש או לחץ על הלחצן רצף חדש. לחץ על לחצן הוסף כדי להוסיף שלב רצף.בשלב הראשון, הגדר שליטה כ- CONSTANT, תצורה כ- PSTAT, מצב כ- TIMER STOP, וטווח כ- AUTO. הגדר את הייחוס למתח כהפניה E וערך כ- 0.5 וולט, שהם מחצית מגודל טווח המתח. עבור תנאי-1, הגדר פריט כזמן שלב, OP כגדול או שווה ל- , ערך דלתא כשלושה ועבור לפריט הבא כבא בתור.זהו התהליך לייצוב מכשיר הפוטנציוסטט. בשלב השני, הגדר שליטה כ- EIS, תצורה כ- PSTAT, מצב כיומן וטווח כ- AUTO. הגדר את המהירות של ההתחלתי כרגיל, ואת הערך של ההתחלתי והבינוני כמגה-הרץ אחד, שהוא ערך התדר הגבוה, וסופי כמיקרו-הרץ אחד, שהוא ערך התדר הנמוך.הגדר את ההפניה עבור הטיה כהפניה E ואת הערך כ- 0.5 וולט. כדי לקבל תוצאת תגובה ליניארית, הגדר את המשרעת כמיליוולט אחד, הגדר את Density כ- 10, ואת איטרציה כאחת. לחץ על שמור בשם כדי לשמור את קובץ רצף הניתוח של EIS בתיקיית מחשב כלשהי.חברו את שלושת סוגי הקווים, האלקטרודה העובדת, אלקטרודת הייחוס כסף בכסף כלוריד, ואלקטרודת הנגד, שהיא חוט פלטינה, לרשת SUS, בהתאמה. חבר את הקו הרביעי, חיישן העבודה, לאלקטרודה העובדת. מלאו 100 מיליליטרים של אלקטרוליט חומצה גופרתית מימית דו-טוחנת בכוס.מכסים את מיכל הזכוכית בפקק ומטבלים את שלוש האלקטרודות באלקטרוליט דרך ניקוב בפקק. מקם את האלקטרודות כדי לשמור על האלקטרודה העובדת במרחק קבוע בין האלקטרודה הנגדית לאלקטרודת הייחוס. הפעילו את התקן הפוטנציוסטט והפעילו את תוכנית המדידה כדי לבצע את ניתוחי קורות החיים, ה-GCD וה-EIS.הפעל את תוכנית המדידה ופתח את הרצף המוכן. לחץ על החל על CH כדי להוסיף את רצף הערוצים של potentiostat. התחל את המדידה על-ידי לחיצה על לחצן התחל.הגרף המפותח בצורת מלבן בטווח קצב הסריקה בין 10 ל-200 מיליוולט לשנייה מציין מאפייני EDLC ומאשר כי הסופר-קבל פעל היטב כמו EDLC. כאשר קצב הסריקה היה מעל 300 מיליוולט לשנייה, הגרף איבד את צורתו המלבנית, מה שאומר שהאלקטרודה איבדה את מאפייני ה-EDLC. גרף ה-GCD של האלקטרודה הציג פרופיל ליניארי סימטרי בכל צפיפויות הזרם.זהו גם מאפיין אופייני של EDLC. אלקטרודת העבודה AC הראתה 99.2% שמירת קיבוליות על פני 10, 000 מחזורים בצפיפות זרם של 10 אמפר לגרם. בעלילת ניקוויסט, חלק א' מתאים להתנגדות הסדרה המקבילה.חלק ב' מציג חצי עיגול, שקוטרו משקף את התנגדות האלקטרוליטים בנקבוביות האלקטרודות או את ההתנגדות להעברת מטען. יתר על כן, סכום החלקים A ו-B מתפרש כהתנגדות פנימית. בחלק C, אזור קו הזווית של 45 מעלות מציין את מגבלת הובלת הברזל של מבני האלקטרודות במגבלת הובלת האלקטרוליטים או הברזל באלקטרוליט בתפזורת.הקו האנכי בחלק D מיוחס להתנהגות הקיבולית הדומיננטית של השכבה הכפולה החשמלית הנוצרת בממשק האלקטרודה או האלקטרוליט. תהליך קבלת המשקל המדויק של האלקטרודה הוא החשוב ביותר. הערכת ביצועים מדויקת דורשת לדעת את המשקל המדויק של כל חומר, כולל אלקטרודות.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Electrical Engineering

Engineering

Unit 1

Energy Storage Elements

SCIENTISTS IN ACTION

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

המצאה של VB<sub&gt; 2</sub&gt; / תאי אוויר לבדיקת אלקטרוכימי

A technique to investigate the properties and performance of new multi-electron metal/air battery systems is proposed and presented. A method for ...

Monolayer Contact Doping of Silicon Surfaces and Nanowires Using Organophosphorus Compounds

חד שכבתי לתקשר סימום של משטחי סיליקון וNanowires שימוש בתרכובות זרחן אורגניות

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra ...

Using Microwave and Macroscopic Samples of Dielectric Solids to Study the Photonic Properties of Disordered Photonic Bandgap Materials

שימוש במיקרוגל ודוגמאות מקרוסקופית של דיאלקטרי מוצקים לחקר מאפיינים פוטוניים של הפרעות חומרי bandgap פוטוניים

Recently, disordered photonic materials have been suggested as an alternative to periodic crystals for the formation of a complete photonic bandgap (PBG). ...

Integrating a Triplet-triplet Annihilation Up-conversion System to Enhance Dye-sensitized Solar Cell Response to Sub-bandgap Light

שילוב מערכת Up-המרת שלישיית שלישיית השמדה כדי לשפר רגיש-Dye תגובת תאי שמש לאור תת bandgap

The poor response of dye-sensitized solar cells (DSCs) to red and infrared light is a significant impediment to the realization of higher photocurrents ...

Electroactive Polymer Nanoparticles Exhibiting Photothermal Properties

מאפייני electroactive פולימר החלקיקים מציגים photothermal

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step ...

Uncoupling Coriolis Force and Rotating Buoyancy Effects on Full-Field Heat Transfer Properties of a Rotating Channel

כוח קוריוליס uncoupling ואפקטים ציפה מסתובב על שדה מלא חום להעביר את המאפיינים של ערוץ מסתובב

An experimental method for exploring the heat transfer characteristics of an axially rotating channel is proposed. The governing flow parameters that ...

Three-electrode Coin Cell Preparation and Electrodeposition Analytics for Lithium-ion Batteries

3-אלקטרודה מטבע תא הכנה וניתוח Electrodeposition עבור סוללות ליתיום

As lithium-ion batteries find use in high energy and power applications, such as in electric and hybrid-electric vehicles, monitoring the degradation and ...

Evaluating Targeting Accuracy in the Focal Plane for an Ultrasound-guided High-intensity Focused Ultrasound Phased-array System

הערכת דיוק מיקוד ב מישור מוקד עבור מונחה אולטרה סאונד בעוצמה גבוהה ממוקד אולטרסאונד בהדרגה, מערך מערכת

Phased arrays are increasingly used as high-intensity focused ultrasound (HIFU) transducers in the existing extracorporeal ultrasound-guided HIFU ...

Operation of the Collaborative Composite Manufacturing (CCM) System

Operation of the Collaborative Composite Manufacturing CCM System

מבצע של מערכת הייצור המשולב שיתופי (CCM)

The automated tape placement and the automated fiber placement (AFP) machines provide a safer working environment and reduce the labor intensity of ...

Application of a Coupling Agent to Improve the Dielectric Properties of Polymer-Based Nanocomposites

יישום של סוכן צימוד כדי לשפר את המאפיינים דילטריים של Nanocomposites מבוסס פולימר

In this work, an easy, low-cost, and widely applicable method was developed to improve the compatibility between the ceramic fillers and the polymer ...