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Study on Capacitive Performance of Porous Carbons in Different Electrolytes(PDF)

MATERIALS CHINA[ISSN:1674-3962/CN:61-1473/TG]

Issue:
2023年第09期
Page:
732-739
Research Field:
Publishing date:

Info

Title:
Study on Capacitive Performance of Porous Carbons in Different Electrolytes
Author(s):
XIONG Feng YANG Mengzhao LIU Qinglei
The State Key Laboratory of Metal Matrix Composites,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China
Keywords:
electrical double-layer supercapacitor (EDLC) porous carbon pore structure ionic liquid organic solvent
CLC:

PACS:
TB332; TM912
DOI:
10.7502/j.issn.1674-3962.202109027
DocumentCode:

Abstract:
Due the their advantages of low cost and high cycle stability, porous carbons have dominated the active material market of commercial electrical doublelayer supercapacitor (EDLC). Their pore structures definitely have a critical impact on the capacitance and rate performance. Based on the same test conditions, here we systematically tested the capacitive performance of five kinds of porous carbons with different pore size distribution in aqueous electrolyte (1 mol·L-1 H2SO4), organic electrolyte (ACN/EMIMBF4) and ionic liquid electrolyte (EMIMBF4). The results show that micropores and mesopores have their own advantages in improving specific capacitance and rate performance, respectively. Additionally, we found that adding ACN solvent to pure ionic liquid can not only improve the rate performance of five kinds of porous carbons, but also narrow the gap in capacitance retention between microporous carbons and mesoporous carbons. When the volume ratio of ACN in mixed electroplyte increases, the rate performance gradually improves and reaches a stable value when the volume ratio of ACN and EMIMBF4 is 3∶1; the capacitance increases at first and then decreases, the maximum value corresponds to the volume ratio of ACN and EMIMBF4 reaching 1∶3. This study provides a reference for the works mainly based on microporous activated carbon to improve the performance of supercapacitors.

References

Memo

Memo:
Last Update: 2023-08-28
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