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Journal of Materials Chemistry A
08 May 2021
イオン液体を使用したスーパーキャパシタの静電容量と充電ダイナミクスを強化するイオン疎水性ナノ細孔
Zhongdong Gan,^ab Yanlei Wang,^*bcd Mi Wang,^bc Enlai Gao,^e Feng Huo,^bc Weilu Ding,^bc Hongyan He^*bcd and Suojiang Zhang^*abc
^a 天津大学化学工学部（中国、天津）
^b イオン液体クリーンプロセス北京重点研究所、多相複雑系国家重点研究所、CAS グリーンプロセスおよび工学重点研究所、中国科学院プロセス工学研究所、北京 100190、中国
^c 中国科学院大学、北京 100049、中国
^d グリーンマニュファクチャリングのためのイノベーションアカデミー、中国科学院、北京100190、中国
^e 武漢大学土木工学部工学機械学科、武漢、湖北省430072、中国
10.1039/D1TA01818C
イオン液体 (IL) と組み合わせたナノ多孔質電極は、スーパーキャパシタのエネルギー密度を高めるために広く好まれています。ただし、特に IL の高粘度および大きな立体障害を考慮すると、これには常に出力密度の低下が伴います。ここでは、等価回路モデルと組み合わせた計算シミュレーションを使用して、IL ベースのスーパーキャパシタの充電プロセスと全体的なパフォーマンスを定量化します。私たちは、疎イオン性の細孔を持つ電極内のイオンが、しきい値電位の下で新しい帯電メカニズム、つまり、これまで無視されてきた共イオン吸着を示すことを発見しました。この特定された異常な充電プロセスにより、差動容量が効率的に強化されるだけでなく、充電ダイナミクスが大幅にスピードアップします。