For citation:
Bakhmatyuk B. P., Kurepa A. S. Electrochemical properties of activated carbon in alkaline electrolyte. Electrochemical Energetics, 2011, vol. 11, iss. 4, pp. 206-212. DOI: 10.18500/1608-4039-2011-11-4-206-212, EDN: OWWFVZ
Electrochemical properties of activated carbon in alkaline electrolyte
We have studied the capacitance and kinetic properties of nanoporous carbon material which was obtained from wood. The maximum radius pore distribution of the investigated material was 1.37 nm. The data from X-ray scattering and electrochemical impedance spectroscopy was used to investigate the influence of porous structure change and electronic structure of activated carbon material on the mechanism and kinetics of charge-discharge at 7.6m KOH solution. It was proved that depending on the electrode potential and chemical potentials of electrolyte ions there are two different mechanisms of the charge of the porous structure of investigated material. The first mechanism is a process of electrostatic adsorption of hydrated electrolyte ions, and the second is a process electrosorption of H+ or OH. It was shown the cycle of charge-discharge capacity of 95 F/g can be made for two seconds and this is half of the maximum capacity of the material under study.
1. Пат. 2800616 US (to General Electric), CI. 317–230, 1957.
2. Лидоренко Н. С. // Докл. АН СССР. 1974. Т. 216. С. 1261–1268.
3. Conway B. E. Electrochemical Supercapacitors. New York: Plenum Publishing, 1999.
4. Вольфкович Ю. М., Сердюк Т. М. // Электрохимия. 2002. Т. 38. С. 1043–1068.
5. Бурштейн Р. Х., Вилинская В. С., Загудаева Н. М., Тарасевич М. Р. // Электрохимия. 1974. Т. 7. С. 1094–1097.
6. Belyakov A. I., Brintsev A. M., Khodyrevskaya N. // Proc. 14th Intern. Seminar on Double Layer Capacitors and Hybrid Energy Storage Devices. Deerfield Beach (USA), 2004. P. 84–94.
7. Endo M., Takeda T., Kim Y. J., Koshiba K., Ishii K. // Carbon Science. 2001. Vol. 1. Р. 117–128.
8. Shi H. // Electrochim. Acta. 1996. Vol. 41. P. 1633–1639.
9. Kotz R., Carlen M. // Electrochim. Acta. 2000. Vol. 45. P. 2483–2498.
10. Кют Р. Н., Сморгонская Э. А., Гордеев С. К., Гречинская А. В., Данишевский А. М. // ФТТ. 1999. Т. 41. С. 1484–1491.
11. Справочник по электрохимии / под ред. А. М. Сухотина. Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1981.
12. Bakhmatyuk B. P., Venhryn B.Ya., Grygorchak I. I., Micov M. M., Kulyk Yu. O. // Electrochim. Acta. 2007. Vol. 52. P. 6604–6610.
13. Frackowiak E., Beguin F. // Carbon. 2001. Vol. 39. P. 937–950.
14. Фрумкин А. Н. Потенциалы нулевого заряда. М.: Наука, 1979. C. 104–105.
15. Пономаренко E. A., Фрумкин А. Н., Бурштейн Р. Х. // Изв. АН СССР. 1963. № 9. С. 1550–1555.
16. Гуревич Ю. Я., Плесков Ю. В. Фотоэлектрохимия полупроводников. М.: Наука, 1983.
17. Размерзотов В. Ю. // Науковi вiстi НТУУ «КПI». 2009. № 3. C. 107–112.
18. Maletin Y. A., Strizhakova N. G., Izotov V. Y., Mironova A. A., Danilin V. V. // New Promising Electrochemical Systems for Rechargeable. Batteries, 1996. Р. 363–372.
19. Кульский Л. А. Обработка воды на водопроводах пылевидным активированным углем. Киев.: Наук. думка, 1965.
20. Когановский А. М., Клименко Н. А., Левченко Т. М., Рода И. Г. Адсорбция органических веществ из воды. Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1990.
21. Hyun-Kon Song, Hee-Young Hwang, Kung-Hong Lee, H. Le Dao // Electrochim. Acta. 2000. Vol. 45. P. 2241–2257.
22. Родникова М. Н., Засыпкин С. А., Маленков Г. Г. // Докл. АН. 1992. Т. 324, № 2. С. 368–371.
23. Carrillo-Trippa M., San-RomanbM. L., Hernaсdez-Cobosc J., Saint-Martinc I H. // Biophysical Chemistry. 2006. Vol. 124, iss. 3, 1 December. 2006. P. 243–250.