Treść
Strona głównaPublikacje

Ageing phenomena in high-voltage aqueous supercapacitors investigated by in situ gas analysis

Nazwa projektu

Badania in-situ kondensatorów elektrochemicznych nowej generacji

Abstrakt

High-voltage aqueous electrolyte based supercapacitors (U > 1.23 V) attract significant attention for next-generation high power, low cost and environmentally friendly energy storage applications. Cell ageing is however markedly pronounced at elevated voltages and results in accelerated overall performance fade and increased safety concerns. Online electrochemical mass spectrometry, combined with cell pressure analysis, is for the first time shown to provide a powerful means for in situ investigation of degradation mechanisms in aqueous electrolyte/carbon based supercapacitors. The activated carbon electrodes possess high specific surface area and oxygen-based surface functionalities (mainly phenol, lactone and anhydride groups), which are oxidized already at a cell voltage of 0.6 V to provoke the evolution of minor amounts of CO and CO2. Noticeable water decomposition starts at a high voltage of 1.6 V with the evolution of H2 on the negative electrode and carbon corrosion on the positive electrode with the generation of predominantly CO. In this paper we also report that short-term cycling leads to partly reversible gas evolution/consumption side-reactions giving negligible capacitance. On the other hand, long-term cycling causes irreversible side-reactions, deteriorates the electrochemical performance, and increases the internal pressure of the cell. Repeated cycling (U < 2 V) is confirmed as a more harmful technique for the electrode integrity compared to the voltage holding in a floating test. In situ gas analysis is shown to provide valuable insights into the electrochemical cell ageing aspects, such as the nature and potential onsets of side-reactions, hence paving the way for fundamental understanding and mitigating the performance and safety loss of high-energy aqueous supercapacitors.

Link

http://pubs.rsc.org/is/content/articlehtml/2016/ee/c5ee02875b

powrót

Newsletter
 
Logo Swiss Contribution
Logo - Polsko-Szwajcarski Program Badawczy
Logo - Ośrodek Przetwarzania Informacji - Państwowy Instytut Badawczy

Projekt współfinansowany przez Szwajcarię w ramach szwajcarskiego programu współpracy z nowymi krajami członkowskimi Unii Europejskiej

Logo Swiss Contribution
Logo - Polsko-Szwajcarski Program Badawczy
Logo - Ośrodek Przetwarzania Informacji - Państwowy Instytut Badawczy

Projekt współfinansowany przez Szwajcarię w ramach szwajcarskiego programu współpracy z nowymi krajami członkowskimi Unii Europejskiej

Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa WyższegoNarodowe Centrum NaukiNarodowe Centrum Badań i RozwojuCreative Communication ClusterPortal Funduszy EuropejskichKreoBox - miejsce spotkań biznesu, nauki i inwestorów

Ośrodek Przetwarzania Informacji - Państwowy Instytut Badawczy, al. Niepodległości 188 b, 00-608 Warszawa, tel. +48 22 57 01 400, fax. +48 22 825 33 19, e-mail: opi@opi.org.pl

Ten serwis wykorzystuje pliki cookies

Używamy cookies i podobnych technologii m.in. w celu świadczenia usług i w celach statystycznych. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce, w jej ustawieniach. Jeżeli wyrażasz zgodę na zapisywanie informacji zawartej w cookies, kliknij „Zamknij”. Jeżeli nie wyrażasz zgody – zmień ustawienia swojej przeglądarki. Więcej informacji znajdziesz w naszejPolityce cookies

Zamknij