Властивості подвійного електричного шару на межі нанопористого вуглецю та водного розчину KOH
Досліджено вплив морфології та поруватої структури нанопористого вуглецю (НВ), одержаного з антрациту, на місткісні характеристики суперконденсаторів (СК), виготовлених на його основі. Показано, що значення
 питомої місткості вуглецевого матеріялу корелює із значенням загального об’єму пор;...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
|---|---|
| Дата: | 2009 |
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
2009
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76420 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Властивості подвійного електричного шару на межі
 нанопористого вуглецю та водного розчину KOH / Б.І. Рачій, В.А. Поважний, О.В. Мельничук, Л.В. Головко, І.М. Будзуляк, В.І. Мандзюк, М.В. Беркещук // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 2. — С. 359-370 . — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860253785409978368 |
|---|---|
| author | Рачій, Б.І. Поважний, В.А. Мельничук, О.В. Головко, Л.В. Будзуляк, І.М. Мандзюк, В.І. Беркещук, М.В. |
| author_facet | Рачій, Б.І. Поважний, В.А. Мельничук, О.В. Головко, Л.В. Будзуляк, І.М. Мандзюк, В.І. Беркещук, М.В. |
| citation_txt | Властивості подвійного електричного шару на межі
 нанопористого вуглецю та водного розчину KOH / Б.І. Рачій, В.А. Поважний, О.В. Мельничук, Л.В. Головко, І.М. Будзуляк, В.І. Мандзюк, М.В. Беркещук // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 2. — С. 359-370 . — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
| description | Досліджено вплив морфології та поруватої структури нанопористого вуглецю (НВ), одержаного з антрациту, на місткісні характеристики суперконденсаторів (СК), виготовлених на його основі. Показано, що значення
питомої місткості вуглецевого матеріялу корелює із значенням загального об’єму пор; кореляція місткості із питомою поверхнею є менш строгою.
Встановлено, що загальна місткість матеріялу забезпечується місткістю
подвійного електричного шару (ПЕШ), а внесок псевдомісткости є мінімальним і становить менше 2%.
The effects of morphology and porous structure of nanoporous carbon (NC)
obtained from anthracite on capacitive characteristics of supercapacitors
(SC) fabricated on its base are investigated. As shown, the specific-capacity
value of carbon material correlates with total pore volume value. The correlation
of capacity with specific surface is less strict. As revealed, the total capacity
of material is provided by double electric layer (DEL) capacity, and the
contribution of pseudocapacity is minimal and makes less 2%.
Исследовано влияние морфологии и пористой структуры нанопористого
углерода (НУ), полученного из антрацита, на емкостные характеристики
суперконденсаторов (СК), изготовленных на его основе. Показано, что
значение удельной емкости углеродного материала коррелирует со значением общего объема пор; корреляция емкости с удельной поверхностью
является менее строгой. Установлено, что общая емкость материала обеспечивается двойным электрическим слоем (ДЭС), а вклад псевдоемкости
минимален и составляет менее 2%.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:46:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
359
PACS numbers: 81.05.U-, 81.07.Bc,81.16.Be,81.20.Ka,82.45.Yz,82.47.Uv, 84.32.Tt
Властивості подвійного електричного шару на межі
нанопористого вуглецю та водного розчину KOH
Б. І. Рачій, В. А. Поважний
*, О. В. Мельничук
*, Л. В. Головко
*,
І. М. Будзуляк, В. І. Мандзюк, М. В. Беркещук
Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника,
вул. Шевченка, 57,
76025 Івано-Франківськ, Україна
*Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України,
вул. Мурманська, 1,
02094 Київ, Україна
Досліджено вплив морфології та поруватої структури нанопористого вуг-
лецю (НВ), одержаного з антрациту, на місткісні характеристики супер-
конденсаторів (СК), виготовлених на його основі. Показано, що значення
питомої місткості вуглецевого матеріялу корелює із значенням загально-
го об’єму пор; кореляція місткості із питомою поверхнею є менш строгою.
Встановлено, що загальна місткість матеріялу забезпечується місткістю
подвійного електричного шару (ПЕШ), а внесок псевдомісткости є міні-
мальним і становить менше 2%.
The effects of morphology and porous structure of nanoporous carbon (NC)
obtained from anthracite on capacitive characteristics of supercapacitors
(SC) fabricated on its base are investigated. As shown, the specific-capacity
value of carbon material correlates with total pore volume value. The correla-
tion of capacity with specific surface is less strict. As revealed, the total ca-
pacity of material is provided by double electric layer (DEL) capacity, and the
contribution of pseudocapacity is minimal and makes less 2%.
Исследовано влияние морфологии и пористой структуры нанопористого
углерода (НУ), полученного из антрацита, на емкостные характеристики
суперконденсаторов (СК), изготовленных на его основе. Показано, что
значение удельной емкости углеродного материала коррелирует со значе-
нием общего объема пор; корреляция емкости с удельной поверхностью
является менее строгой. Установлено, что общая емкость материала обес-
печивается двойным электрическим слоем (ДЭС), а вклад псевдоемкости
минимален и составляет менее 2%.
Ключові слова: активований вуглецевий матеріял, подвійний електри-
чний шар, Найквістова діяграма, питома місткість.
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies
2009, т. 7, № 2, сс. 359—370
© 2009 ІМФ (Інститут металофізики
ім. Г. В. Курдюмова НАН України)
Надруковано в Україні.
Фотокопіювання дозволено
тільки відповідно до ліцензії
360 Б. І. РАЧІЙ, В. А. ПОВАЖНИЙ, О. В. МЕЛЬНИЧУК та ін.
(Отримано 10 грудня 2008 р.)
1. ВСТУП
Взаємодія вуглецевмісної сировини з різними окислювальними
агентами (вуглекислий газ, водяна пара і т.п.) при високих темпе-
ратурах (1000—1300 К) дозволяє одержати активований вуглець з
поруватою структурою та великою площею питомої поверхні. За-
вдяки високій адсорбційній здатності даний матеріял знаходить
широке застосування в різних галузях науки та виробництва. У
зв’язку з цим досить важливою є проблема управління термохіміч-
ними процесами, що супроводжують активацію вугілля, яка набу-
ває особливої актуальности при одержанні активованого вуглецю
для електрод суперконденсаторів. В цьому випадку електродний
матеріял поряд з питомою поверхнею, повинен володіти низкою
особливих властивостей (розподіл пор за розмірами, стан розвину-
тої поверхні, насипна густина і т.п.), які визначають експлуатацій-
ні параметри суперконденсатора. Шляхом використання різних
видів вихідної вуглецевмісної сировини [1—3], введенням додатко-
вих технологічних параметрів (високий тиск) та застосування різ-
номанітних пороутворювачів [4] можна в широких межах змінюва-
ти вказані властивості. Проте взаємозв’язок між окремими харак-
теристиками матеріялу, наприклад, пористість—питомий опір, ви-
магає оптимізації співвідношення між ними для конкретного виб-
раного електроліту. Зазвичай, використовують нанопористий вуг-
лець з питомою поверхнею в межах 200—1800 м
2/г за умови, що
об’єм мікропор розміром 0,6—1,7 нм становить 0,3—0,6 см
3/г, а
об’єм мезопор розміром 10—12 нм рівний 0,1—0,4 см
3/г.
Покращення параметрів суперконденсаторів не вичерпується
вищенаведеними підходами до технології одержання електродного
матеріялу, оскільки ефективне функціонування накопичувального
пристрою вимагає узгодження параметрів між всіма його компоне-
нтами.
Зокрема, в залежності від вимог до практичного застосування су-
перконденсатора електродний матеріял може застосовуватися у ви-
гляді порошку, волокон, тканин що накладає відповідні обмеження
на його конструкцію.
З поміж різних видів вихідної сировини для одержання активо-
ваного вуглецю особливе місце займає антрацит, який містить до
96% вуглецю [5].
В даній роботі досліджувався взаємозв’язок між пористою струк-
турою активованого вуглецю, одержаного з антрациту, та його фізи-
ко-хімічними властивостями, вивчалася його поведінка в електро-
хімічних системах конденсаторного типу та можливість його вико-
ристання в якості електродного матеріялу для суперконденсаторів.
ПОДВІЙНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ ШАР НА МЕЖІ ПОРИСТОГО C ТА РОЗЧИНУ KOH 361
2. ОБ’ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
В якості об’єктів дослідження використовували зразки нанопорис-
того вуглецю (НВ), одержаного з природного донецького антрациту
(Україна) методою парогазової активації в киплячому шарі за тем-
ператур 1100—1200 К. Для досліджень відібрано 6 зразків активо-
ваного антрациту з різними параметрами поруватого простору.
Ізотерми адсорбції азоту для зразків нанопористого вуглецю були
одержані за допомогою автоматизованої установки KELVIN-1042
(COSTECH MICROANALYTICAL).
Електрохімічні дослідження проводились в триелектродній еле-
ктрохімічній комірці [6]. В якості робочої електроди використову-
вали НВ, допоміжною була платинова електрода, а електродою по-
рівняння служила хлор-срібна електрода Ag/AgCl. Рівноважний
електродний потенціял вуглецевого матеріялу при кімнатній тем-
пературі відносно електроди порівняння становив −0,33—−0,28 В. В
якості електроліту використовували 30% водний розчин KOH.
Електрохімічні дослідження проводились з використанням спе-
ктрометра Autolab PGSTАT/FRA-2 методами імпедансної спектро-
скопії, циклічної вольтамперометрії та хронопотенціометрії. Імпе-
дансні міряння виконувалися в інтервалі частот 10−2—105
Гц в дія-
пазоні напруг від −1 до 0,2 В.
Циклічні вольтамперограми вуглецевих електрод знімалися в
області потенціялів −1 до 0,2 В. Швидкість сканування становила 5,
8, 10, 20, 30, 40 і 50 мВ/с.
Вимірювання питомої місткости та внутрішнього опору лабора-
торних зразків СК, електроди яких сформовані з даного НВ, здійс-
нювалися у макеті ґальваностатичною методою [6].
При дослідженнях експлуатаційних характеристик проводився
заряд/розряд конденсатора при постійному струмі в межах 1—100
мA.
3. РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТУ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
В залежності від глибини активації антрациту водяною парою [5],
всередині його частинок формуються пори різного розміру, форми та
об’єму. Насипна густина досліджуваних матеріялів змінювалася від
0,76 до 0,24 см
3/г; питома поверхня 450—1000 м
2/г; місткість по па-
рах води 0,20—0,80 см
3/г. В таблиці 1 наведено структурно-адсорб-
ційні характеристики досліджуваних зразків нанопористого антра-
циту. Як видно з табл. 1 зразки А3—А6 мають найбільш розвинену
поверхню (їх питома поверхня досягає 1000 м
2/г), а загальний об’єм
пор – 0,5—0,6 см
3/г. При цьому об’єм мікропор відносно невеликий і
складає 0,17—0,25 см
3/г. Визначення адсорбційної місткости по бен-
золу ексикаторною методою показало, що найбільшу здатність по
362 Б. І. РАЧІЙ, В. А. ПОВАЖНИЙ, О. В. МЕЛЬНИЧУК та ін.
адсорбції бензолу мають зразки А6 та А5: 0,68 та 0,60 см
3/г відповід-
но. Обрахунок ізотерм адсорбції (рис. 1) методою BJH дав змогу оде-
ржати розподіл пор за радіюсами для кожного зразка (рис. 2). Як ви-
дно з рис. 2, зразки А1—А3 мають ефективний діяметер пор 1—3 нм.
Для зразків А4—А6 цей інтервал зміщується в область більш широ-
ких пор 3,5—6 нм.
Визначення параметрів електрохімічних процесів, що відбува-
ються на межі розділу вуглецева електрода—електроліт, зручно ви-
вчати за допомогою імпедансної спектроскопії. Дана метода завдя-
ки частотному розділенню має переваги над іншими методами, зок-
ТАБЛИЦЯ 1. Структурно-адсорбційні характеристики НВ, одержаного
із антрациту.
№
п/п
Марка
Питома
поверхня,
м2/г
Загальний
об’єм пор по
адсорбції
азоту, см3/г
Об’єм
мікропор,
см3/г
Насипна
густина,
г/см3
VS за
бензолом,
см3/г
1 А1 450 0,26 0,20 0,76 0,25
2 А2 680 0,34 0,18 0,64 0,35
3 А3 880 0,49 0,23 0,49 0,55
4 А4 940 0,50 0,25 0,54 0,46
5 А5 980 0,55 0,17 0,42 0,60
6 А6 990 0,59 0,17 0,24 0,68
Рис. 1. Ізотерми адсорбції зразків нанопористого антрациту: – – –
– A1; – – – – A2; – – – – A3; – – – – A4; – – – –
A5; – – – – A6.
ПОДВІЙНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ ШАР НА МЕЖІ ПОРИСТОГО C ТА РОЗЧИНУ KOH 363
рема, він дозволяє виділити процес із загального і визначити його
параметри. В основі розшифровки результатів, одержаних методою
імпедансної спектроскопії, лежить підбір еквівалентної схеми, яка
б моделювала всі процеси в досліджуваному матеріялі.
На рисунку 3 наведено Найквістові діяграми досліджуваних зраз-
ків, одержані при потенціялі відкритого кола (−0,3 В) відносно елек-
троди порівняння. На поданих діяграмах в області високих частот
спостерігається ділянка у вигляді півкола, яка відповідає Фарадейо-
вим процесам, у яких беруть участь катіони K
+
та поверхневі функ-
ціональні групи. За даний механізм в електричній еквівалентній
схемі відповідатиме паралельна R||C-ланка, в якій R0 реґламентує
швидкість Фарадейового процесу, С0 відображає паралельний процес
накопичення маси продукту реакції (рис. 4). З рисунка слідує, що
для зразка А6 вклад псевдомісткости є найменшим і не перевищує
2%. Ділянка годографу в низькочастотній області імпедансу відпові-
дає заряду ПЕШ. Для моделювання може бути використана відома
лаудер-схема з потрібною кількістю сходинок. В даній схемі RS –
опір підвідних контактів, С1, С2, СРЕ3 моделюють накопичення за-
ряду в порах різного розміру з опорами R1, R2, R3 відповідно. Для мо-
делювання накопичення заряду в найменших порах, в яких утруд-
нюється рух йонів електроліту і відчувається вклад дифузійних про-
цесів, використовується елемент СРЕ3, який є елементом місткісного
типу з певним відхиленням у дифузійну сторону.
Рис. 2. Криві розподілу пор за радіюсами зразків нанопористого антра-
циту: – – – – A1; – – – – A2; – – – – A3; – – – –
A4; – – – – A5; – – – – A6.
364 Б. І. РАЧІЙ, В. А. ПОВАЖНИЙ, О. В. МЕЛЬНИЧУК та ін.
Виходячи з попередніх міркувань, процес накопичення електри-
чного заряду в системі НВ—електроліт можна промоделювати на-
ступною еквівалентною схемою (рис. 4).
Місткість ПЕШ в даному випадку визначатиметься за формулою:
СПЕШ = С1 + С2 + СРЕ3.
Моделювання Найквістових діяграм, одержаних при різних по-
тенціялах, даною еквівалентною схемою дало можливість визначи-
ти питомі вольт-фарадні залежності для досліджуваних зразків
(рис. 5).
Всі зразки при напругах, близьких до −1 В, мають високі місткі-
сні характеристики, які зі зміною напруги в додатню область зако-
номірно зменшуються. З точки зору конденсаторобудування важ-
ливим питанням є одержання матеріялу, який має максимальні мі-
сткісні характеристики у всьому діяпазоні напруг і, особливо, в до-
датній області. В цьому плані найкраще себе проявив зразок А6, мі-
сткість якого в додатній області на 30—100% більша за місткість
Рис. 3. Найквістові діяграми досліджуваних матеріялів, одержані при
потенціялі відкритого кола.
Рис. 4. Еквівалентна схема для моделювання Найквістових діяграм,
одержаних для системи НВ—електроліт.
ПОДВІЙНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ ШАР НА МЕЖІ ПОРИСТОГО C ТА РОЗЧИНУ KOH 365
інших зразків.
Одержання циклічних вольтамперограм (рис. 6) дало можливість
розрахувати питому місткість досліджуваних вуглецевих матерія-
лів при потенціялі відкритого кола відносно хлор-срібної електроди
порівняння за формулою
Δ= 1
2
I
C
sm
,
де ΔI – ріжниця струмів анодної та катодної гілок вольтамперо-
грами; s – швидкість сканування; m – активна маса електроди.
Вольтамперограми на рис. 6 відповідають типовим залежностям
для електрохімічних конденсаторів. Також слід відзначити, що на
всіх вольтамперограмах не спостерігається видимих піків, як на пози-
тивних, так і на неґативних ділянках у всьому діяпазоні потенціялів
дослідження, як це має місце при дослідженні ґальванічних елементів
[7, 8], тому можна стверджувати про хімічну та електрохімічну стій-
кість системи електрода—електроліт.
Порівнюючи вольтамперограми для НВ при швидкості скану-
вання s = 5 мВ/с, можна відмітити, що для всіх зразків у додатній
області потенціялів спостерігається незначний пік. Приймаючи до
уваги, що в даній області місткість матеріялу забезпечується пере-
важно неґативними йонами електроліту, – ОН-групами, – можна
зробити висновок про активне входження цих груп у пори НВ. На
рисунку 6 можна спостерігати зменшення даних піків із збільшен-
ням швидкости сканування, тобто вказані процеси можуть прояв-
ляться тільки при низьких швидкостях сканування, тоді як при
Рис. 5. Вольт-фарадні залежності, одержані із моделювання Найквісто-
вих діяграм.
366 Б. І. РАЧІЙ, В. А. ПОВАЖНИЙ, О. В. МЕЛЬНИЧУК та ін.
збільшенні швидкости сканування вони відсутні.
Залежність вольтамперометричних струмів від швидкости ска-
нування використовується, зазвичай, для оцінки оборотности та
енергетичних властивостей електродних матеріялів, які викорис-
товуються в електрохімічних конденсаторах [9, 10]. Результати да-
них залежностей для НВ, одержані при різних потенціялах в 30%
розчині KOH, показано на рис. 7.
Згідно з рис. 7 лінійна залежність вольтамперометричних стру-
мів від швидкости сканування спостерігається для зразка А6; для
Рис. 6. Циклічні вольтамперограми ВМ. Швидкість сканування стано-
вила 5, 8, 10, 20, 30, 40, 50 мВ/с. Стрілка вказує на напрямок збіль-
шення швидкости сканування s.
ПОДВІЙНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ ШАР НА МЕЖІ ПОРИСТОГО C ТА РОЗЧИНУ KOH 367
зразків А2—А5 дана залежність є лінійною при низьких швидкостях
сканування. Для зразка А6 з даних залежностей можна стверджу-
вати про його високу оборотність заряду/розряду ПЕШ. В інших
зразках дана лінійна залежність не спостерігається, найбільш ймо-
вірно, через невідповідний розподіл пор за розмірами і малу кіль-
кість робочих пор радіюсом 1,5—3 нм.
Залежність питомої місткости від швидкости сканування для
різних НВ зображено на рис. 8. З рисунка слідує, що питома міст-
кість монотонно зменшується із збільшенням швидкости сканування.
Це пояснюється рухливістю йонів в межах певних мікропор (особливо
поверхні мікропор, яка частково доступна для електролітів), яка
стає істотною при відносно високих швидкостях сканування за ра-
хунок виснаження концентрації електроліту [11, 12]. Відповідно,
ПЕШ в межах цих мікропор не в змозі встановлюватися повністю при
цих відносно високих заряд-розрядних швидкостях. Крім того, кі-
лькість цих недоступних мікропор збільшується з підвищенням
ТАБЛИЦЯ 2. Питома місткість НВ.
Матеріял
Методика дослідження
Імпедансна
спектроскопія
Вольтамперометрія Хронопотенціометрія
А1 72,8 73,5 74,2
А2 81,4 80,6 85,2
А3 95,4 90,3 93,2
А4 102,4 105,9 104,1
А5 104,8 106,6 108,7
А6 115,4 110,9 120,1
а б
Рис. 7. Залежність струму від швидкости сканування при напругах 0,2 В (а)
та 0 В (б).
368 Б. І. РАЧІЙ, В. А. ПОВАЖНИЙ, О. В. МЕЛЬНИЧУК та ін.
швидкости сканування і, відповідно, спостерігається монотонне зме-
ншення питомої місткости.
З рисунку 8 також слідує, що найбільш стійким у всьому діяпа-
зоні швидкостей сканування є зразок А6, оскільки його питома міс-
ткість залишається практично сталою у всьому діяпазоні швидкос-
тей. Причиною цього є те, що даний матеріял володіє найбільшим
питомим об’ємом пор і в ньому реалізоване оптимальне співвідно-
шення між розподілом транспортних і робочих пор.
Питома місткість досліджуваного матеріялу розраховувалась за
формулою =
− Δ
роз
пит
max( )
It
С
U U m
, внутрішній опір визначався зі стри-
бка потенціялу Δ = 2U IR . Типові розрядні криві наведено на рис. 9.
Рис. 8. Залежність питомої місткости від швидкости сканування.
Рис. 9. Заряд-розрядні криві лабораторних зразків СК.
ПОДВІЙНИЙ ЕЛЕКТРИЧНИЙ ШАР НА МЕЖІ ПОРИСТОГО C ТА РОЗЧИНУ KOH 369
В таблиці 2 подано значення питомої місткости, одержаної трьо-
ма різними методами.
Окрім досліджень матеріялу, виконувалися тестування лабора-
торних зразків СК, сформованих на основі даного матеріялу. Елек-
троди СК ґудзикового типу формувалися пресуванням композицій-
ної суміші складу <НВ>:<СД> = <75>:<25>, де СД – струмопровідна
добавка, яка забезпечує збільшення електропровідности. Заряд-
розрядні криві при струмі 50 мА зображено на рис. 9.
Для порівняння робочих характеристик СК проводилось циклю-
вання при різних струмах заряд/розряду. Для всіх зразків відбува-
ється зменшення місткости при збільшенні струму розряду. Наве-
дені на рис. 10 результати для СК типорозміром ″2525″ свідчать, що
для зразка, електроди якого виготовлено з матеріялу А6, залеж-
ність зміни місткости від величини розрядного струму є най-
меншою.
4. ВИСНОВКИ
Аналіза структурно-адсорбційних характеристик НВ показав, що
при поглибленні ступеня парогазової активації антрациту відбува-
ється розширення та злиття мікропор. Завдяки оптимізації пара-
метрів парогазової активації можливе одержання зразків практич-
но однорідного монопористого активованого антрациту з розміром
пор в інтервалі 3,5—6 нм, при незначному вмісту мікропор. Згідно
даних імпедансних та потенціодинамічних досліджень встановле-
но, що найбільш ефективним матеріялом для створення електрод
СК є матеріял А6 – високопоруватий антрацит з найбільшим
Рис. 10. Залежність місткости лабораторних зразків СК від струму розря-
ду.
370 Б. І. РАЧІЙ, В. А. ПОВАЖНИЙ, О. В. МЕЛЬНИЧУК та ін.
об’ємом нанопор та незначним вмістом мікропор. Таким чином,
ефективними для створення СК є матеріяли з найбільшим вмістом
нанопор розміру 1,5—3 нм та раціональним їх розподілом всередині
матеріялу за однакових інших характеристик.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. А. Нисино, А. Есида, И. Танахаси, И. Тадзима, М. Ямасита, Г. Мурака-
ка, Х. Енэда, National Technical Report, 31, № 3: 318 (1983).
2. C. Farahmandi and E. Blank, Proceedings of the 4th International Seminar
on Double Layer Capacitors and Similar Energy Storage Devices (Deerfield
Beach, Florida, USA, 1994), vol. 4.
3. S. Dietz and V. Nguyen, Proceedings of the 10th International Seminar on
Double Layer Capacitors and Similar Energy Storage Devices (Deerfield
Beach, Florida, USA, 2000), vol. 10, р. 85.
4. G. Salitra, A. Soffer, L. Eliad, Y. Cohen, and D. Aurbach, Journal of the
Electrochemical Society, 147, No. 7: 2486 (2000).
5. Л. В. Головко, А. А. Ларина, В. А. Поважный, Экотехнология и ре-
сурсосбережение, № 3: 49 (1996).
6. Б. К. Остафійчук, М. В. Беркещук, І. І. Будзуляк, О. Д. Магомета,
Фізика і хімія твердого тіла, 9, № 1: 64 (2008).
7. D. Aurbach, B. Markovsky, A. Nimberger, E. Levi, and Y. Gofer,
Journal of the Electrochemical Society, 149, No. 2: A152 (2002).
8. P. Novak, F. Joho, M. Lanz, B. Rykart, J.-C. Panitz, D. Alliata, R.
Kotz, and O. Haas, Journal of Power Sources, IV, No. 97—98: 39.
9. Y.-S. Chen, C.-C. Hu, Electrochem. Solid State Lett., 6: 210 (2003).
10. K.-H. Chang, C.-C. Hu, Journal of the Electrochemical Society, 151: 958
(2004).
11. B . E . Conway, Electrochemical Supercapacitors (New York: Kluwer—
Plenum Publishing Co.: 1999).
12. K. Kinoshita, Carbon. Electrochemical and Physicochemical Properties
(New York: John Wiley&Sons: 1988).
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-76420 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1816-5230 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:46:37Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Рачій, Б.І. Поважний, В.А. Мельничук, О.В. Головко, Л.В. Будзуляк, І.М. Мандзюк, В.І. Беркещук, М.В. 2015-02-10T12:28:37Z 2015-02-10T12:28:37Z 2009 Властивості подвійного електричного шару на межі
 нанопористого вуглецю та водного розчину KOH / Б.І. Рачій, В.А. Поважний, О.В. Мельничук, Л.В. Головко, І.М. Будзуляк, В.І. Мандзюк, М.В. Беркещук // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 2. — С. 359-370 . — Бібліогр.: 12 назв. — укр. 1816-5230 PACS numbers: 81.05.U-,81.07.Bc,81.16.Be,81.20.Ka,82.45.Yz,82.47.Uv,84.32.Tt https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76420 Досліджено вплив морфології та поруватої структури нанопористого вуглецю (НВ), одержаного з антрациту, на місткісні характеристики суперконденсаторів (СК), виготовлених на його основі. Показано, що значення
 питомої місткості вуглецевого матеріялу корелює із значенням загального об’єму пор; кореляція місткості із питомою поверхнею є менш строгою.
 Встановлено, що загальна місткість матеріялу забезпечується місткістю
 подвійного електричного шару (ПЕШ), а внесок псевдомісткости є мінімальним і становить менше 2%. The effects of morphology and porous structure of nanoporous carbon (NC)
 obtained from anthracite on capacitive characteristics of supercapacitors
 (SC) fabricated on its base are investigated. As shown, the specific-capacity
 value of carbon material correlates with total pore volume value. The correlation
 of capacity with specific surface is less strict. As revealed, the total capacity
 of material is provided by double electric layer (DEL) capacity, and the
 contribution of pseudocapacity is minimal and makes less 2%. Исследовано влияние морфологии и пористой структуры нанопористого
 углерода (НУ), полученного из антрацита, на емкостные характеристики
 суперконденсаторов (СК), изготовленных на его основе. Показано, что
 значение удельной емкости углеродного материала коррелирует со значением общего объема пор; корреляция емкости с удельной поверхностью
 является менее строгой. Установлено, что общая емкость материала обеспечивается двойным электрическим слоем (ДЭС), а вклад псевдоемкости
 минимален и составляет менее 2%. uk Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Властивості подвійного електричного шару на межі нанопористого вуглецю та водного розчину KOH Properties of Doubled Electric Layer on the Interface of Nanoporous Carbon and KOH Aqueous Solution Article published earlier |
| spellingShingle | Властивості подвійного електричного шару на межі нанопористого вуглецю та водного розчину KOH Рачій, Б.І. Поважний, В.А. Мельничук, О.В. Головко, Л.В. Будзуляк, І.М. Мандзюк, В.І. Беркещук, М.В. |
| title | Властивості подвійного електричного шару на межі нанопористого вуглецю та водного розчину KOH |
| title_alt | Properties of Doubled Electric Layer on the Interface of Nanoporous Carbon and KOH Aqueous Solution |
| title_full | Властивості подвійного електричного шару на межі нанопористого вуглецю та водного розчину KOH |
| title_fullStr | Властивості подвійного електричного шару на межі нанопористого вуглецю та водного розчину KOH |
| title_full_unstemmed | Властивості подвійного електричного шару на межі нанопористого вуглецю та водного розчину KOH |
| title_short | Властивості подвійного електричного шару на межі нанопористого вуглецю та водного розчину KOH |
| title_sort | властивості подвійного електричного шару на межі нанопористого вуглецю та водного розчину koh |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76420 |
| work_keys_str_mv | AT račíibí vlastivostípodvíinogoelektričnogošarunamežínanoporistogovuglecûtavodnogorozčinukoh AT považniiva vlastivostípodvíinogoelektričnogošarunamežínanoporistogovuglecûtavodnogorozčinukoh AT melʹničukov vlastivostípodvíinogoelektričnogošarunamežínanoporistogovuglecûtavodnogorozčinukoh AT golovkolv vlastivostípodvíinogoelektričnogošarunamežínanoporistogovuglecûtavodnogorozčinukoh AT budzulâkím vlastivostípodvíinogoelektričnogošarunamežínanoporistogovuglecûtavodnogorozčinukoh AT mandzûkví vlastivostípodvíinogoelektričnogošarunamežínanoporistogovuglecûtavodnogorozčinukoh AT berkeŝukmv vlastivostípodvíinogoelektričnogošarunamežínanoporistogovuglecûtavodnogorozčinukoh AT račíibí propertiesofdoubledelectriclayerontheinterfaceofnanoporouscarbonandkohaqueoussolution AT považniiva propertiesofdoubledelectriclayerontheinterfaceofnanoporouscarbonandkohaqueoussolution AT melʹničukov propertiesofdoubledelectriclayerontheinterfaceofnanoporouscarbonandkohaqueoussolution AT golovkolv propertiesofdoubledelectriclayerontheinterfaceofnanoporouscarbonandkohaqueoussolution AT budzulâkím propertiesofdoubledelectriclayerontheinterfaceofnanoporouscarbonandkohaqueoussolution AT mandzûkví propertiesofdoubledelectriclayerontheinterfaceofnanoporouscarbonandkohaqueoussolution AT berkeŝukmv propertiesofdoubledelectriclayerontheinterfaceofnanoporouscarbonandkohaqueoussolution |