Izračunavanje udela pseudo-kapaciteta i dvojnog električnog sloja kod elektrohemijskih kondenzatora na bazi karbonizovanih ugljenika
Calculation of the fraction of pseudo-capacitance and electric double layer capacitance in carbon-based electrochemical capacitors.
Чланак у часопису (Објављена верзија)
Метаподаци
Приказ свих података о документуАпстракт
Novi materijali za primenu u elektrohemijskim kondenzatorima razvijaju se u različitim pravcima: ugljenične nanocevi, grafen, aktivirani ugljenici, templirani porozni ugljenici, a sve sa ciljem poboljšanja njihovih karakteristika kroz povećanje kapaciteta dvojnog električnog sloja i/ili pseudokapacitivnih faradejskih procesa. Cilj ovog rada bio je određivanje kapaciteta za seriju ugljeničnih materijala metodom ciklične voltametrije pri različitim brzinama polarizacije, kao i razdvajanje doprinosa dvojnog električnog sloja i pseudokapacitivnosti ukupnoj vrednosti kapaciteta elektrohemijskih kondenzatora. Ispitivani materijali uključuju: karbonizovani nanostrukturni polianilin (C-PANI), karbonizovani polianilin dopiran 2,2-difenil-1-pikrilhidrazilom (C-DPPH) i aktivni ugalj (AC). Njihove karakteristike ispitane su u 6M KOH i 0,5M H2SO4, a kapacitivna svojstva pomenutih materijala uspešno su razdvojena primenom Trasatijeve (Trasatti) i Danove (Dunn) metode. Pokazano je da aktivni ugalj, b...ez obzira što nema najveću vrednost specifičnog kapaciteta u svim elektrolitima, ipak ima najveću retenciju kapaciteta i da bi bio najpogodniji za primenu kao elektrodni materijal u odnosu na ispitivane materijale.
New materials for use in electrochemical capacitors are being developed in different directions: carbon nanotubes, graphene, activated carbon, templated porous carbon, all with the aim of improving their properties by increasing the capacitance of the double electric layer and/or pseudocapacitive faradaic processes. The aim of this work was to determine the capacitance of a series of carbon materials using cyclic voltammetry at different polarization rates, as well as to separate the contribution of the electric double layer capacitance and pseudo-capacitance to the total value of the capacitance. Materials that were tested include: carbonized nanostructured polyaniline (C-PANI), carbonated polyaniline doped with 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (C-DPPH) and activated carbon (AC). Their characteristics were tested in 6M KOH and 0.5M H2SO4, and the capacitance properties of the mentioned materials were successfully separated using Trasatti and Dunn methods. It has been shown that among the... tested materials, activated carbon has the highest capacity retention, and it would be the best suited for use as electrode material, although it doesn't have the highest specific capacitance value in all electrolytes.
Кључне речи:
capacitors / carbonized polyaniline / activated carbonИзвор:
Tehnika, 2020, 75, 2, 135-140Издавач:
- Beograd : Savez inženjera i tehničara Srbije
Институција/група
Институт техничких наука САНУ / Institute of Technical Sciences of SASATY - JOUR AU - Aleksić, Katarina AU - Janošević Ležaić, Aleksandra AU - Gavrilov, Nemanja M. PY - 2020 UR - https://dais.sanu.ac.rs/123456789/16172 AB - Novi materijali za primenu u elektrohemijskim kondenzatorima razvijaju se u različitim pravcima: ugljenične nanocevi, grafen, aktivirani ugljenici, templirani porozni ugljenici, a sve sa ciljem poboljšanja njihovih karakteristika kroz povećanje kapaciteta dvojnog električnog sloja i/ili pseudokapacitivnih faradejskih procesa. Cilj ovog rada bio je određivanje kapaciteta za seriju ugljeničnih materijala metodom ciklične voltametrije pri različitim brzinama polarizacije, kao i razdvajanje doprinosa dvojnog električnog sloja i pseudokapacitivnosti ukupnoj vrednosti kapaciteta elektrohemijskih kondenzatora. Ispitivani materijali uključuju: karbonizovani nanostrukturni polianilin (C-PANI), karbonizovani polianilin dopiran 2,2-difenil-1-pikrilhidrazilom (C-DPPH) i aktivni ugalj (AC). Njihove karakteristike ispitane su u 6M KOH i 0,5M H2SO4, a kapacitivna svojstva pomenutih materijala uspešno su razdvojena primenom Trasatijeve (Trasatti) i Danove (Dunn) metode. Pokazano je da aktivni ugalj, bez obzira što nema najveću vrednost specifičnog kapaciteta u svim elektrolitima, ipak ima najveću retenciju kapaciteta i da bi bio najpogodniji za primenu kao elektrodni materijal u odnosu na ispitivane materijale. AB - New materials for use in electrochemical capacitors are being developed in different directions: carbon nanotubes, graphene, activated carbon, templated porous carbon, all with the aim of improving their properties by increasing the capacitance of the double electric layer and/or pseudocapacitive faradaic processes. The aim of this work was to determine the capacitance of a series of carbon materials using cyclic voltammetry at different polarization rates, as well as to separate the contribution of the electric double layer capacitance and pseudo-capacitance to the total value of the capacitance. Materials that were tested include: carbonized nanostructured polyaniline (C-PANI), carbonated polyaniline doped with 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (C-DPPH) and activated carbon (AC). Their characteristics were tested in 6M KOH and 0.5M H2SO4, and the capacitance properties of the mentioned materials were successfully separated using Trasatti and Dunn methods. It has been shown that among the tested materials, activated carbon has the highest capacity retention, and it would be the best suited for use as electrode material, although it doesn't have the highest specific capacitance value in all electrolytes. PB - Beograd : Savez inženjera i tehničara Srbije T2 - Tehnika T1 - Izračunavanje udela pseudo-kapaciteta i dvojnog električnog sloja kod elektrohemijskih kondenzatora na bazi karbonizovanih ugljenika SP - 135 EP - 140 VL - 75 IS - 2 DO - 10.5937/tehnika2002135A UR - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_16172 ER -
@article{ author = "Aleksić, Katarina and Janošević Ležaić, Aleksandra and Gavrilov, Nemanja M.", year = "2020", abstract = "Novi materijali za primenu u elektrohemijskim kondenzatorima razvijaju se u različitim pravcima: ugljenične nanocevi, grafen, aktivirani ugljenici, templirani porozni ugljenici, a sve sa ciljem poboljšanja njihovih karakteristika kroz povećanje kapaciteta dvojnog električnog sloja i/ili pseudokapacitivnih faradejskih procesa. Cilj ovog rada bio je određivanje kapaciteta za seriju ugljeničnih materijala metodom ciklične voltametrije pri različitim brzinama polarizacije, kao i razdvajanje doprinosa dvojnog električnog sloja i pseudokapacitivnosti ukupnoj vrednosti kapaciteta elektrohemijskih kondenzatora. Ispitivani materijali uključuju: karbonizovani nanostrukturni polianilin (C-PANI), karbonizovani polianilin dopiran 2,2-difenil-1-pikrilhidrazilom (C-DPPH) i aktivni ugalj (AC). Njihove karakteristike ispitane su u 6M KOH i 0,5M H2SO4, a kapacitivna svojstva pomenutih materijala uspešno su razdvojena primenom Trasatijeve (Trasatti) i Danove (Dunn) metode. Pokazano je da aktivni ugalj, bez obzira što nema najveću vrednost specifičnog kapaciteta u svim elektrolitima, ipak ima najveću retenciju kapaciteta i da bi bio najpogodniji za primenu kao elektrodni materijal u odnosu na ispitivane materijale., New materials for use in electrochemical capacitors are being developed in different directions: carbon nanotubes, graphene, activated carbon, templated porous carbon, all with the aim of improving their properties by increasing the capacitance of the double electric layer and/or pseudocapacitive faradaic processes. The aim of this work was to determine the capacitance of a series of carbon materials using cyclic voltammetry at different polarization rates, as well as to separate the contribution of the electric double layer capacitance and pseudo-capacitance to the total value of the capacitance. Materials that were tested include: carbonized nanostructured polyaniline (C-PANI), carbonated polyaniline doped with 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (C-DPPH) and activated carbon (AC). Their characteristics were tested in 6M KOH and 0.5M H2SO4, and the capacitance properties of the mentioned materials were successfully separated using Trasatti and Dunn methods. It has been shown that among the tested materials, activated carbon has the highest capacity retention, and it would be the best suited for use as electrode material, although it doesn't have the highest specific capacitance value in all electrolytes.", publisher = "Beograd : Savez inženjera i tehničara Srbije", journal = "Tehnika", title = "Izračunavanje udela pseudo-kapaciteta i dvojnog električnog sloja kod elektrohemijskih kondenzatora na bazi karbonizovanih ugljenika", pages = "135-140", volume = "75", number = "2", doi = "10.5937/tehnika2002135A", url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_16172" }
Aleksić, K., Janošević Ležaić, A.,& Gavrilov, N. M.. (2020). Izračunavanje udela pseudo-kapaciteta i dvojnog električnog sloja kod elektrohemijskih kondenzatora na bazi karbonizovanih ugljenika. in Tehnika Beograd : Savez inženjera i tehničara Srbije., 75(2), 135-140. https://doi.org/10.5937/tehnika2002135A https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_16172
Aleksić K, Janošević Ležaić A, Gavrilov NM. Izračunavanje udela pseudo-kapaciteta i dvojnog električnog sloja kod elektrohemijskih kondenzatora na bazi karbonizovanih ugljenika. in Tehnika. 2020;75(2):135-140. doi:10.5937/tehnika2002135A https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_16172 .
Aleksić, Katarina, Janošević Ležaić, Aleksandra, Gavrilov, Nemanja M., "Izračunavanje udela pseudo-kapaciteta i dvojnog električnog sloja kod elektrohemijskih kondenzatora na bazi karbonizovanih ugljenika" in Tehnika, 75, no. 2 (2020):135-140, https://doi.org/10.5937/tehnika2002135A ., https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_dais_16172 .