随着电化学储能设备的广泛应用，极端条件（例如极低温度）下的电化学性能衰退乃至失效等问题亟待解决。锂离子电池在低温条件下面临离子传输动力学缓慢、枝晶生长引发寿命衰减等挑战，相比之下，双电层电容器基于离子物理吸附/脱附的储能机制，有望突破电化学储能器件在低温应用中的瓶颈。然而，其性能发挥面临诸多挑战，如电解液凝固点高、离子电导率低、电化学稳定性差，以及电极材料内部离子传输受阻等。
近日，中国科学院大连化学物理研究所联合中国科学院深圳先进技术研究院，在低温电化学储能研究方面取得进展。团队提出了一种温度不敏感的“强—弱配位溶剂化”电解液设计策略，并将其与富介孔碳电极材料设计策略相结合，开发出了适用于超低温（−80°C）的双电层电容器。
研究团队选用乙腈作为强配位溶剂，以削弱离子液体中阴阳离子间的相互作用，从而提高体系的离子电导率。同时，团队选用具有超低凝固点与高电化学稳定性的弱配位稀释剂——1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚作为“外部屏蔽层”，以降低体系凝固点，从而实现了电解液在耐高压、高离子电导率与超低凝固点方面的兼容。
在电极材料方面，团队设计了富含介孔的活性炭，以促进离子在低温下的快速传输，进而减轻因孔道传输受限所导致的电容损失。基于此，团队构建的双电层电容器在−80°C与4.5V电压下实现了104.5Wh·kg-1的能量密度，且10000次循环后容量保持率为89.5%。结果显示，300F软包双电层电容器在25°C至−80°C范围内可稳定运行，进一步验证了其实际应用潜力。
该研究验证了一种可行的电解液—电极协同设计策略，为极端低温下电化学储能器件应用提供了参考。
相关研究成果发表在《能源与环境科学》（Energy & Environmental Science）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会等的支持。
论文链接
大连化物所开发出适用于超低温的双电层电容器
据“惠州清风”11月9日消息，华南师范大学原教务处副处长罗一帆涉嫌严重违纪违法，目前正接受华南师范大学纪委纪律审查和惠 金属表面超疏水在自清洁、防腐、减阻和防冰等领域具有潜在的应用价值。当前，金属表面超疏水性能的实现依赖于传统的二元协同设计思想，即在材料表面制作微/纳米结构，进而采用低表面能有机物进行修饰。这种依靠粘附 11月13日，教育部召开学习贯彻落实习近平总书记给中国国际大学生创新大赛参赛学生代表重要回信精神座谈会。教育部党组书记、部长怀进鹏出席会议并讲话。教育部党组成员、副部长吴岩主持会议。 怀进鹏指出，习近平 当记者不久前在内蒙古鄂尔多斯市东胜区第十二小学见到全国特级教师、杭州市理想教育集团总校长俞国娣时，她正在为鄂尔多斯市“名校长工作室”的几位校长进行一对一的解答和指导。作为鄂尔 中国教育报-中国教育新闻网讯（通讯员 吴伟锋 林志荣 黄紫耀 记者 龙超凡）近日，2024中国·海峡“妈祖杯”鞋类设计大赛决赛在湄洲湾职业技术学院举行。来自上海欧基亚贸易有限公司的杨洋、耿克峰 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 陈欣然）11月6日，2024年全国精细化工行业产教融合共同体年度会议暨“校企对接”交流会在天津召开。本次大会由中国化工教育协会指导，天津职业大学主办，天津大学 。本文链接：科研人员开发出适用于超低温的双电层电容器http://www.sushuapos.com/show-12-2863-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 全球尺度水体遥感监测误差校准研究获进展
下一篇： 长期施肥对荒漠农田的影响研究获进展