Treść
Strona głównaPublikacje

Towards sustainable power sources: chitin-bound carbon electrodes for electrochemical capacitors

Nazwa projektu

Badania in-situ kondensatorów elektrochemicznych nowej generacji

Abstrakt

Chitin – a naturally occurring biopolymer – was employed for the first time as a binder for carbon electrodes and studied in electrochemical capacitors. Chitin-bound electrodes have shown excellent performance in neutral aqueous electrolytes up to 5 A g−1 current load with a capacitance retention of ca. 80% of the initial value for mild regimes. This study reports on the electrochemical behaviour of commercially available activated carbon (Supra 30 NORIT) bound with chitin (10% wt.) in the form of pellets, operating in two different aqueous electrolytes, i.e. 1 M Li2SO4 and 1 M KI solutions. It has been found that, for the 1 M Li2SO4 solution, the carbon electrodes demonstrate a moderate capacitance value of 65 F g−1 at 1 A g−1 current density. In 1 M KI solution merging electrical double-layer capacitance and faradaic contribution of the iodide/iodine redox couple, at the same current load, the capacitance was 175 F g−1 and it significantly increased with cycling to 260 F g−1 in the case of the chitin binder, and 300 F g−1 for the PTFE-bound electrodes taking into account the total charge supplied during capacitor discharging. Moreover, for the 1 M Li2SO4 solution, the chitin-bound electrodes display slightly better charge propagation than the PTFE-bound ones, whereas for the 1 M KI solution, the energy of the capacitor has been improved by 1 W h kg−1. Considering the rather negative impact of the commonly used binding fluoropolymers on the environment, chitin may become a great alternative for the development of cheap and environmentally benign electrochemical capacitors, while preserving their mechanical and electrochemical performance. Additionally, fluorine-based (e.g. PVDF or PTFE) electrodes are more hydrophobic and thus electrolyte penetration into the bulk of electrodes is unfavoured. It is noteworthy that the formation of a chitin complex with electrochemically generated iodine, which has a tendency to leave the system, may enhance the reversibility of the iodide/iodine redox couple and improve both the capacitance value as well as the cycle life.

Link

http://pubs.rsc.org/is/content/articlehtml/2015/ta/c5ta06750b

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