Cd|KOH|NiOOH

Zn|NH4CI|MnO2

Li|LiClO4|MnO2

Pb|H2SO4|PbO2

H2|KOH|O2

Электрохимические свойства активированного древесного угля в щелочном электролите

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).

В работе исследованы ёмкостные и кинетические свойства нанопористого углеродного материала с максимумом распределения по радиусам пор 1.37 нм, полученного из древесины. Используя данные рассеяния рентгеновских лучей и электрохимической импедансной спектроскопии, исследовано влияние изменения пористой структуры и электронного строения активированного углеродного материала на механизм и кинетику процессов заряда-разряда в 7.6 М растворе КОН. Установлено два различных механизма заряда пористой структуры исследованного материала, зависящие от электродного потенциала и химических потенциалов ионов электролита. Первый механизм представляет собой процесс электростатической адсорбции гидратированных ионов электролита, а второй является процессом электро сорбции ионов Н+ или ОН-. Показано, что за две секунды можно осуществить цикл заряд-разряд ёмкости 95 Ф/г, что составляет половину максимальной ёмкости исследованного материала.

Литература

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-RománbM. L., Hernaсdez-Cobosc J., Saint-Martinc I H. // Biophysical Chemistry. 2006. Vol. 124, iss. 3, 1 December. 2006. P. 243–250.