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

Bu çalışma, Kore Enerji Teknolojisi Değerlendirme ve Planlama Enstitüsü (KETEP) ve Kore Cumhuriyeti Ticaret, Sanayi ve Enerji Bakanlığı (MOTIE) (No. 20214000000280) ve Chung-Ang Üniversitesi Lisansüstü Araştırma Bursu 2021 tarafından desteklenmiştir.

1. Elektrot ve süper kapasitör imalatı (Şekil 1)
<ol><li>Elektrokimyasal analizden önce, elektrot aktif malzemesinin ağırlıkça (ağırlıkça% 80 (0.8 g aktif karbon), iletken malzemenin ağırlıkça% 10'unu (0.1 g karbon siyahı) ve bağlayıcının% 10'unu (0.1 g politetrafloroetilen (PTFE)) birleştirerek elektrotları hazırlayın.<ol>
<li>İzopropanolü (IPA; 0.1-0.2 mL) yukarıda belirtilen karışıma bırakın, ardından karışımı bir ...

Bu çalışma, potansiyostat cihazı ile üç elektrotlu bir sistem kullanılarak çeşitli analizler için bir protokol sunmaktadır. Bu sistem, süper kapasitörlerin elektrokimyasal performansını değerlendirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Her analiz için uygun bir dizi (CV, GCD ve EIS), optimize edilmiş elektrokimyasal veriler elde etmek için önemlidir. Basit bir kuruluma sahip iki elektrotlu sistemle karşılaştırıldığında, üç elektrotlu sistem, malzeme seviyesi15'teki</s...

Süper kapasitörler, mikroelektronik cihazlar, elektrikli araçlar (EV'ler) ve sabit enerji depolama sistemleri gibi çeşitli uygulamalar için uygun güç kaynakları olarak büyük ilgi görmüştür. EV uygulamalarında, süper kapasitörler hızlı hızlanma için kullanılabilir ve yavaşlama ve frenleme işlemleri sırasında rejeneratif enerjinin depolanmasını sağlayabilir. Güneş enerjisi üretimi1 ve rüzgar enerjisi üretimi2 gibi yenilenebilir enerji alanlarında, süper kapasitörler sabit enerji depolama sistemleri olarak kullanılabilir 3,4. Yenilenebilir enerji üretimi, bu enerji kaynaklarının dalgalı ve aralıklı doğası ile sınırlıdır; bu nedenle düzensiz güç üretimi sırasında anında tepki verebilen bir enerji depolama sistemine ihtiyaç duyulmaktadır5. Lityum-iyon pillerinkinden farklı mekanizmalarla enerji depolayan süper kapasitörler, yüksek güç yoğunluğu, istikrarlı döngü performansı ve hızlı şarj-deşarj6 sergiler. Depolama mekanizmasına bağlı olarak, süper kapasitörler çift katmanlı kapasitörlere (EDLC'ler) ve psödokapasitörlere ayrılabilir7. EDLC'ler elektrot yüzeyinde elektrostatik yük biriktirir. Bu nedenle, kapasitans, elektrot malzemelerinin yüzey alanından ve gözenekli yapısından etkilenen yük miktarı ile belirlenir. Buna karşılık, iletken polimerlerden ve metal oksit malzemelerden oluşan psödokapasitörler, Faradaik reaksiyon işlemi yoluyla yükü depolar. Süper kapasitörlerin çeşitli elektrokimyasal özellikleri elektrot malzemeleri ile ilgilidir ve yeni elektrot malzemeleri geliştirmek, süper kapasitörlerin performansını arttırmada ana konudur8. Bu nedenle, bu yeni malzemelerin veya sistemlerin elektrokimyasal özelliklerinin değerlendirilmesi, gerçek hayatta araştırmaların ve daha ileri uygulamaların ilerlemesinde önemlidir. Bu bağlamda, üç elektrotlu bir sistem kullanılarak elektrokimyasal değerlendirme, enerji depolama sistemlerinin laboratuvar ölçeğinde araştırılmasında en temel ve yaygın olarak kullanılan yöntemdir 9,10,11,12,13.
Üç elektrotlu sistem, süper kapasitörlerin spesifik kapasitans, direnç, iletkenlik ve döngü ömrü gibi elektrokimyasal özellikleri değerlendirmek için basit ve güvenilir bir yaklaşımdır14. Sistem, verilen malzemenin analizi yoluyla özelliklerin incelenebileceği iki elektrotlu sistemin aksine, tek malzemelerin elektrokimyasal özelliklerinin analizini sağlama avantajı sunar15. İki elektrotlu sistem sadece iki elektrot arasındaki reaksiyon hakkında bilgi verir. Tüm enerji depolama sisteminin elektrokimyasal özelliklerini analiz etmek için uygundur. Elektrotun potansiyeli sabit değildir. Bu nedenle, reaksiyonun hangi voltajda gerçekleştiği bilinmemektedir. Bununla birlikte, üç elektrot sistemi, tek elektrotun ayrıntılı bir analizini yapabilen sabitleme potansiyeline sahip yalnızca bir elektrodu analiz eder. Bu nedenle, sistem malzeme düzeyinde belirli performansı analiz etmeye yöneliktir. Üç elektrotlu sistem, bir çalışma elektrodu (WE), referans elektrodu (RE) ve karşı elektrot (CE) 16,17'den oluşur. BİZ,18 numaralı ilginin elektrokimyasal reaksiyonunu gerçekleştirdiği ve potansiyel olarak ilgilenilen bir redoks malzemesinden oluştuğu için araştırma, değerlendirme hedefidir. EDLC'ler söz konusu olduğunda, yüksek yüzey alanı malzemelerinin kullanılması ana konudur. Bu nedenle gözenekli karbon, grafen, nanotüpler gibi yüksek yüzey alanına ve mikro gözeneklere sahip gözenekli malzemeler tercih edilmektedir19,20. Aktif karbon, yüksek spesifik alanı (>1000 m2 / g) ve birçok mikro gözenek nedeniyle EDLC'ler için en yaygın malzemedir. Psödokapasitörler, Faradaik reaksiyona girebilen malzemelerle imal edilir21. Metal oksitler (RuO x, MnOx, vb.) ve iletken polimerler (PANI, PPy, vb.) yaygın olarak kullanılmaktadır22. RE ve CE, WE'nin elektrokimyasal özelliklerini analiz etmek için kullanılır. RE, sistemin potansiyelini ölçmek ve kontrol etmek için bir referans görevi görür; normal hidrojen elektrodu (NHE) ve Ag / AgCl (doymuş KCl) genellikle RE23 olarak seçilir. CE, WE ile eşleştirilir ve şarj transferine izin vermek için elektrik devresini tamamlar. CE için, platin (Pt) ve altın (Au) 24 gibi elektrokimyasal olarak inert malzemeler kullanılır. Üç elektrotlu sistemin tüm bileşenleri, tüm devrenin potansiyelini kontrol eden bir potansiyostat cihazına bağlanır.
Döngüsel voltametri (CV), galvanostatik yük-deşarj (GCD) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS), üç elektrotlu bir sistem kullanan tipik analitik yöntemlerdir. Süper kapasitörlerin çeşitli elektrokimyasal özellikleri bu yöntemler kullanılarak değerlendirilebilir. CV, tekrarlanan redoks işlemleri sırasında malzemenin elektrokimyasal davranışını (elektron transfer katsayısı, geri dönüşümlü veya geri dönüşümsüz vb.) ve kapasitif özelliklerini araştırmak için kullanılan temel elektrokimyasal yöntemdir14,24. CV grafiği, malzemenin indirgenmesi ve oksidasyonu ile ilgili redoks zirvelerini gösterir. Bu bilgiler sayesinde, araştırmacılar elektrot performansını değerlendirebilir ve malzemenin indirgendiği ve oksitlendiği potansiyeli belirleyebilirler. Ayrıca, CV analizi yoluyla, malzemenin veya elektrotun depolayabileceği yük miktarını belirlemek mümkündür. Toplam yük, potansiyelin bir fonksiyonudur ve kapasitans kolayca hesaplanabilir 6,18. Kapasitans, süper kapasitörlerde ana konudur. Daha yüksek bir kapasitans, daha fazla şarj depolama yeteneğini temsil eder. EDLC'ler, elektrotun kapasitansının kolayca hesaplanabilmesi için doğrusal çizgilere sahip dikdörtgen CV desenlerine yol açar. Psödokapasitörler dikdörtgen arazilerde redoks pikleri sunar. Bu bilgilere dayanarak, araştırmacılar CV ölçümlerini kullanarak malzemelerin elektrokimyasal özelliklerini değerlendirebilirler18.
GCD, bir elektrotun döngü stabilitesini tanımlamak için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Uzun süreli kullanım için, döngü kararlılığı sabit bir akım yoğunluğunda doğrulanmalıdır. Her döngü şarj-deşarj adımlarından oluşur14. Araştırmacılar, yük deşarj grafiğindeki değişiklikler, spesifik kapasitans tutma ve Coulombic verimliliğindeki değişiklikler yoluyla döngü stabilitesini belirleyebilirler. EDLC'ler doğrusal bir modele yol açar; Böylece, elektrotun spesifik kapasitansı, boşaltma eğrisi6'nın eğimi kullanılarak kolayca hesaplanabilir. Bununla birlikte, psödokapasitörler doğrusal olmayan bir desen sergiler. Boşaltma eğimi, boşaltma işlemi sırasında değişir7. Ayrıca, iç direnç, 6,25 direnci nedeniyle potansiyel düşüş olan akım direnci (IR) düşüşü ile analiz edilebilir.
EIS, numune26'yı tahrip etmeden enerji depolama sistemlerinin empedansını tanımlamak için yararlı bir yöntemdir. Empedans, bir sinüzoidal voltaj uygulanarak ve faz açısı14 belirlenerek hesaplanabilir. Empedans aynı zamanda frekansın bir fonksiyonudur. Bu nedenle, EIS spektrumu bir dizi frekans üzerinden elde edilir. Yüksek frekanslarda, iç direnç ve yük transferi gibi kinetik faktörler operatif24,27'dir. Düşük frekanslarda, kütle transferi ve termodinamik24,27 ile ilgili difüzyon faktörü ve Warburg empedansı tespit edilebilir. EIS, bir malzemenin kinetik ve termodinamik özelliklerini aynı anda analiz etmek için güçlü bir araçtır28. Bu çalışmada, üç elektrotlu bir sistem kullanılarak süper kapasitörlerin elektrokimyasal performansını değerlendirmek için analiz protokolleri açıklanmaktadır.

<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

Üç elektrotlu sistem, malzeme seviyesinde enerji depolama sistemlerinin elektrokimyasal performansını ve özelliklerini araştırmak için temel ve genel bir analitik platformdur. Süper kapasitörler, son on yılda geliştirilen en önemli enerji depolama sistemlerinden biridir. Burada, bir süper kapasitörün elektrokimyasal performansı, bir potansiyostat cihazına sahip üç elektrotlu bir sistem kullanılarak değerlendirildi. Üç elektrotlu sistem, bir çalışma elektrodu (WE), referans elektrodu (RE) ve karşı elektrottan (CE) oluşuyordu. BİZ, potansiyelin kontrol edildiği ve akımın ölçüldüğü elektrottur ve araştırmanın hedefidir. RE, sistemin potansiyelini ölçmek ve kontrol etmek için bir referans görevi görür ve CE, elektrokimyasal ölçümleri etkinleştirmek için kapalı devreyi tamamlamak için kullanılır. Bu sistem, siklik voltametri (CV), galvanostatik yük-deşarj (GCD) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) yoluyla spesifik kapasitans, stabilite ve empedans gibi elektrokimyasal parametreleri değerlendirmek için doğru analitik sonuçlar sağlar. Süper kapasitörlerin elektrokimyasal performansını değerlendirmek için potansiyostat cihazına sahip üç elektrotlu bir sistem kullanıldığında dizinin parametre değerlerini kontrol ederek çeşitli deneysel tasarım protokolleri önerilmektedir. Bu protokoller sayesinde, araştırmacı süper kapasitörlerin performansını değerlendirmek için makul elektrokimyasal sonuçlar elde etmek için üç elektrotlu bir sistem kurabilir.

Elektrotlar protokol adım 1'e göre üretilmiştir (Şekil 1). İnce ve homojen elektrotlar, SUS ağına 1cm2 boyutunda ve 0.1-0.2 mm kalınlığında tutturuldu. Kuruduktan sonra, saf elektrotun ağırlığı elde edildi. Elektrot, 2 MH2SO4 sulu bir elektrolit içine daldırıldı ve elektrolitin, elektrokimyasal analizlerden önce elektrota yeterince nüfuz etmesine izin verildi. Elektrokimyasal ölçümler için üretim sırası ve sistem ayarı, protokol...

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

Protokol, bir potansiyostat cihazına sahip üç elektrotlu bir sistem kullanılarak süper kapasitörlerin çeşitli elektrokimyasal özelliklerinin değerlendirilmesini açıklar.

Üç Elektrot Sistemi Kullanılarak Süper Kapasitörlerin Elektrokimyasal Özelliklerinin Değerlendirilmesi

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

Üç elektrotlu bir sistem aracılığıyla süper kapasitörleri değerlendirmek için ayrıntılı bir protokol sunuyoruz. Araştırmacı, bu protokoller aracılığıyla iyi elektrokimyasal araştırmalar elde etmek için üç elektrotlu bir sistem kurabilir. Üç elektrotlu bir sistem, süper kapasitörlerin spesifik kapasitans direnci gibi elektrokimyasal özellikleri değerlendirmek için güvenilir bir yaklaşımdır.Tek malzeme seviyesini analiz etme avantajı sunar. Negatif bir malzeme alanı olan enerji depolama sisteminde, araştırmacılar sentez malzemelerinin elektrokimyasal performansını belirleyebilir ve bu protokol aracılığıyla değerlendirebilirler. Elektrokimyasal analizden önce elektrotları 0.8 gram aktif karbon, 0.1 gram karbon siyahı ve 0.1 gram bağlayıcıyı birleştirerek hazırlayın.Bu karışıma 0.1 ila 0.2 mililitre izopropanol damlatın. Daha sonra, karışımı ince bir şekilde silindirli bir hamurun içine yayın. Paslanmaz çelik ağı 1,5 santimetre genişliğe ve beş santimetre uzunluğa kesin ve 0,1 ila 0,2 milimetre kalınlığındaki elektrot hamurunu bir elektrot presleme makinesiyle paslanmaz çelik ağa takın.İzopropanolü buharlaştırmak için monte edilmiş süper kapasitör elektrodu 80 santigrat derecede bir fırında yaklaşık bir gün kurutun. Elektrotun ağırlığını elde etmek için paslanmaz çelik ağı tartın ve ardından ağı iki molar sülfürik asit sulu çözeltisinin elektrolitine batırın. Süper kapasitör elektrodunun yüzeyindeki hava kabarcıklarını gidermek için paslanmaz çelik ağı bir kurutucuya yerleştirin.Ölçüm deneyi sıra dosyasını ayarlamak için potansiyostat ölçüm programını çalıştırın. Araç çubuğundaki Deneme düğmesini tıklayın, Sıra Dosyası Düzenleyicisi'ne gidin ve Yeni'yi seçin veya doğrudan Yeni Dizi düğmesini tıklayın. Bir dizi adımı eklemek için Ekle düğmesini tıklayın.Her adımda, Denetim'i SÜPÜRME, Yapılandırma'yı PSTAT, Mod'u DÖNGÜSEL ve Aralık'ı OTOMATİK olarak ayarlayın. İlk, Orta ve Son için başvuruyu E referansı olarak ayarlayın ve Değer'in altına ilgili değerleri girin. Voltaj tarama hızını ayarlamak için, Tarama hızı değerleri alanına ilgili değerleri girin.Sessiz zamanları sıfır olarak ve Segmentler'i 2N sayısı artı N'nin döngü sayısı olduğu bir sayı olarak ayarlayın. Burada 10 döngü için 21 adet uygulanmıştır. Birinci adımı kopyalayın ve Yapıştır'ı tıklatarak ikinci adımdan beşinci adıma yapıştırın.Tarama hızı değerlerini değiştirin.Kesme Koşulu'nu Koşul-1 olarak ayarlayın, Öğe'yi Adım Sonu olarak ayarlayın ve Sonraki olarak İleri'ye gidin. Çeşitli ayarları denetleme bölümünde, örnekleme sekmesinin altında, her tarama hızı için Öğe'yi Zaman, OP daha büyük veya eşit ve Delta Değeri'ni 0,333333, 0,166666, 0,111111, 0,06667 ve 0,0333 olarak ayarlayın. Bu, verilerin kaydedilmesi için gereken zaman aralığıdır.CV analizi sıra dosyasını herhangi bir bilgisayar klasörüne kaydetmek için Farklı kaydet'i tıklatın. Ölçüm deneyi sıra dosyasını ayarladıktan ve bir dizi adımı ekledikten sonra, birinci adımda Kontrol'ü SABIT, Yapılandırma'yı GSTAT, Mod'u NORMAL ve Aralık'ı OTOMATİK olarak ayarlayın.Elektrotun kütlesi 0.00235 gram olduğunda, değeri 0.0018618 amper olarak ayarlayın, bu da akım yoğunluğunun gram başına 1 amper olduğu anlamına gelir. Koşul-1 için Kesme Koşulunu ayarlayın, Öğeyi Voltaj, OP'yi daha büyük veya eşit ve Delta Değerini 0.8 volt olarak ayarlayın ve Sonraki olarak Sonraki olarak Devam edin. Çeşitli ayarları denetleme bölümünde, örnekleme sekmesinde, Öğe'yi Zamanlar, OP'yi büyük veya eşit ve Delta Değeri'ni 0,1 olarak ayarlayın.İkinci adımda, akım birinci adımın negatif değeridir. Koşul-1'i ayarlamak için, Öğe'yi Gerilim, OP'yi küçük veya eşit, Delta Değeri'ni eksi 0,2 volt ve Sonraki olarak ayarlayın. Üçüncü adımda, Denetim'i DÖNGÜ, Yapılandırma'yı DÖNGÜ olarak ayarlayın ve Kesme Koşulu'nun Koşul-1'inde Liste 1'i Döngü Sonraki, Sonraki Adım'ı birinci adım olarak ayarlayın ve Liste 2'yi Adım Sonu ve Sonraki Sonraki olarak ayarlayın.Yineleme değerini, yinelenen döngülerin sayısı olan 10 olarak ayarlayın. Birinci adım, ikinci adım ve üçüncü adım tek bir döngü oluşturur. Dördüncü adımdan sonra bunları kopyalayıp yapıştırın ve geçerli amperin değerini, gram başına 2, 3, 5 ve 10 amperlik çeşitli akım yoğunlukları için hesaplanan değerlerden birine değiştirin.GCD analiz sıra dosyasını herhangi bir bilgisayar klasörüne kaydetmek için Farklı Kaydet'i tıklayın, Ölçüm denemesi sıra dosyasını ayarlamak üzere potansiyostat ölçüm programını çalıştırın. Araç çubuğundaki Deneme düğmesini tıklayın ve Sıra Dosyası Düzenleyicisi ve Yeni'ye gidin veya Yeni Dizi düğmesini tıklayın. Bir dizi adımı eklemek için Ekle düğmesini tıklayın.Birinci adımda, Kontrol'ü sabit, Yapılandırma'yı PSTAT, Mod'u TIMER STOP ve Aralık'ı OTOMATİK olarak ayarlayın. voltaj referansını E referansı ve değerini voltaj aralığının yarısına eşit olan 0,5 volt olarak ayarlayın. Koşul-1 için, Öğe'yi Adım Süresi, OP'yi büyük veya eşit, Delta Değeri'ni üç ve Sonraki Sıraya Git'i Sonraki olarak ayarlayın.Bu, potansiyostat cihazını stabilize etme işlemidir. İkinci adımda, Kontrol'ü EIS, Yapılandırma'yı PSTAT, Mod ve Aralık'ı OTOMATİK olarak ayarlayın. Başlangıç Hızını Normal olarak ve Başlangıç ve Orta Değeri'ni yüksek frekans değeri olan bir megahertz olarak ve Son'u düşük frekans değeri olan bir mikrohertz olarak ayarlayın.Önyargı referansını E referansı ve Değeri 0,5 volt olarak ayarlayın. Doğrusal bir yanıt sonucu elde etmek için Genliği bir milivolt, Yoğunluk'u 10 ve Yineleme'yi bir olarak ayarlayın. EIS çözümleme sıra dosyasını herhangi bir bilgisayar klasörüne kaydetmek için Farklı Kaydet'i tıklatın.Üç tip hattı, çalışma elektrodunu, gümüş klorürdeki referans elektrodu gümüşünü ve platin tel olan sayaç elektrotu sırasıyla SUS ağına bağlayın. Dördüncü hattı, çalışma sensörünü, çalışma elektroduna bağlayın. Bir beherin içine 100 mililitre iki molar sulu sülfürik asit elektroliti doldurun.Cam kabı bir kapakla örtün ve üç elektrotu kapaktaki bir delikten elektrolitin içine batırın. Çalışma elektrodunu karşı elektrot ile referans elektrot arasında sabit bir mesafede tutmak için elektrotları konumlandırın. CV, GCD ve EIS analizlerini gerçekleştirmek için potansiyostat cihazını çalıştırın ve ölçüm programını çalıştırın.Ölçüm programını çalıştırın ve hazırlanan sırayı açın. Potansiyostatın kanal dizisini eklemek için CH'ye Uygula'yı tıklatın. Başlat düğmesine tıklayarak ölçümü başlatın.Tarama hızındaki iyi geliştirilmiş dikdörtgen şeklindeki grafik, saniyede 10 ila 200 milivolt aralığındadır ve EDLC özelliklerini gösterir ve süper kapasitörün bir EDLC kadar iyi çalıştığını doğrular. Tarama hızı saniyede 300 milivoltun üzerinde olduğunda, grafik dikdörtgen şeklini kaybetti, bu da elektrotun EDLC özelliklerini kaybettiği anlamına geliyor. Elektrotun GCD grafiği, tüm akım yoğunluklarında simetrik doğrusal bir profil sundu.Bu aynı zamanda EDLC'nin karakteristik bir özelliğidir. AC çalışma elektrodu, gram başına 10 amper akım yoğunluğunda 10.000 döngü üzerinde% 99.2 kapasitans tutma gösterdi. Nyquist komplosunda, A bölümü eşdeğer seri direncine karşılık gelir.Bölüm B, çapı elektrotların gözeneklerindeki elektrolit direncini veya yük transfer direncini yansıtan yarım daire sunar. Ayrıca, A ve B parçalarının toplamı iç direnç olarak yorumlanır. Bölüm C'de, 45 derecelik açılı çizgi bölgesi, elektrolitteki elektrot yapılarının demir taşıma sınırlamasını veya dökme elektrolitteki demir taşıma sınırlamasını gösterir.D bölümündeki dikey çizgi, elektrot veya elektrolit arayüzünde oluşan elektrik çift katmanının baskın kapasitif davranışına atfedilir. Elektrotun tam ağırlığını elde etme işlemi en önemlisidir. Doğru performans değerlendirmesi, elektrotlar da dahil olmak üzere her malzemenin tam ağırlığını bilmeyi gerektirir.

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

VB Fabrikasyon<sub&gt; 2</subElektrokimyasal Test için&gt; / Hava Hücreleri

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

Organofosfor Bileşikleri Kullanma Silikon Yüzeyler ve Nanotellerin monolayer İletişim Doping

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

Düzensiz Fotonik Bandgap Malzemelerin Fotonik Properties Çalışması Mikrodalga ve Dielektrik Katı makroskopik Örnekleri kullanma

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

Bir Üçüz-üçlü Annihilation&#39;ın Up-dönüşüm Sistemi entegre Alt-bandaralıklı Işık Boya duyarlı Solar Hücre Yanıtı arttırmak için

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

Elektroaktif Polimer nanopartiküller Sergileme Fototermal Özellikleri

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

Uncoupling Coriolis kuvveti ve tam-alan ısı üzerinde dönen yüzdürme etkileri dönen bir kanal özelliklerini aktarma

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

Üç elektrot madeni para hücre hazırlık ve Electrodeposition analiz için lityum-iyon pil

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

Odak düzlemi hedefleme doğruluk bir ultrason destekli yoğun için değerlendirilmesi odaklı ultrason aşamalı-array sistemi

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

İşbirlikçi Kompozit Üretim (CCM) Sisteminin İşleyişi

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

Polimer Bazlı Nanokompozitlerin Dielektrik Özelliklerini Geliştirmek İçin Kaplin Maddesi Uygulaması

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