Cd|KOH|NiOOH

Zn|NH4CI|MnO2

Li|LiClO4|MnO2

Pb|H2SO4|PbO2

H2|KOH|O2

Перспективные электродные материалы для суперконденсаторов

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

В данном обзоре рассмотрены электрохимические и структурные характеристики для электродов, изготовленных из ряда перспективных материалов для суперконденсаторов. Эти электроды были изготовлены на основе высокодисперсных углеродных материалов. Использовались следующие материалы: однослойные и многослойные углеродные нанотрубки; восстановленный оксид графена; карбидный активированный углерод; полиакрилонитриловое волокно, подвергнутое карбонизации и активации; активированный углеродный волокнистый материал; активированная углеродная ткань марки СН-900 (Япония); композит пиролизованного порфирина на саже; полипорфин магния, электроосаждённый на углеродную бумагу; композит полианилина с однослойными нанотрубками, электроосаждённый на углеродную бумагу. Представлен краткий обзор методик синтеза данных электродных материалов. Проведено сравнение ёмкостных характеристик этих электродов с целью рекомендации их использования в определенных типах электрохимических суперконденсаторов.

Литература

1. Conway В. Е. Electrochemical supercapacitors. New York: Kluwer Academic; Plenum Publishers, 1999. 698 p.
2. Вольфкович Ю. M., Сердюк T. M. // Электрохимия. 2002. T. 38, № 9. C. 1043–1068.
3. Barsukov I. V, Johnson C., Doninger E., Barsukov V. Z. New Carbon Based Materials for Electrochemical Energy Storage Sys-tems: Batteries, Supercapacitors and Fuel Cells (NATO Science Series II: Mathematics, Physics and Chemistry). New York: Springer, 2006. 297 p.
4. Burke A. // J. Power Sources 2000. Vol. 91. P. 37–50.
5. Pandolfo A. G., Hollenkamp A. F. // J. Power Sources. 2006. Vol. 157. P. 11–27.
6. Inagaki M., Konno H., Tanaike О. // J. Power Sources 2010. Vol. 195. P. 7880–7903.
7. Frackowiak E., Beguin F. // Carbon. 2001 Vol. 39. P. 937–950.
8. Burk A., Miller M. // J. Power Sources. 2011. Vol. 196. P. 514–522.
9. Вольфкович Ю. M., Рычагов А. Ю., Сосенкин В. E., Крестинин А. В. // Электрохим. энергетика. 2008. T. 8, № 2. С. 106–110.
10. Измайлова М. Ю., Рычагов А. Ю., Денъщиков К. К., Вольфкович Ю. М., Лозинская Е. И., Шаплов А. С. // Электрохимия. 2009. Т. 45, № 8. С. 1014–1015.
11. Рычагов А. Ю., Вольфкович Ю. М. // Электрохимия. 2009. Т. 45, № 2. С. 323–331.
12. Yolfkovich Y. М., Mikhailin A. A., Bograchev D. А., Sosenkin V. Е., Bagotsky V. S. Recent Trend in Electrochemical Science and Technology, Chapter 7, INTECH open access publisher. 2012. P. 159–182. URL: www.intechopen.com
13. Volfkovich Yu. M., Bagotzky V. S. // J. Power Sources. 1994. Vol. 48. P. 327–348.
14. Krestinin A. V, Kiselev N. A., Raevskii А. V, Ryabenko A. G, Zakharov D. N., Zvereva G. I. // Eurasian Chem. Tech. J. 2003.Vol. 5(1). P. 7–18.
15. Krestinin A. V, Raevskii A. V., Kiselev N. A., Zvereva G. I., Zhigalina О. M., Kolesova О. I. // Chem. Phys. Lett. 2003. Vol. 381. P. 529–534.
16. Usoltseva A., Kuznetsov V, Rudina N., Moroz E., Haluska M., Roth S. // Phys. Status Solidi, 2007. Vol. 244 P. 3920–3929.
17. Kuznetsov V. L., Elumeeva К. V, Ishchenko A. V., Beylina N. Yu., Stepashkin A. A., Moseenkov S. I., Plyasova L. M., Molina I. Yu., Romanenko A. L, Anikeeva О. B., Tkachev E. N. // Phys. Status Solidi B. 2010, Vol. 247. P. 2695–2706.
18. Bokova S. N., Obraztsova E. D., Grebenyukov V. V, Elumeeva К. V, Ishchenko A. V. Kuznetsov V. L. // Phys. Status Solidi B. 2010. Vol. 247 P. 2827–2836.
19. Cherstiouk О. V, Kuznetsov V. L., Simonov A. N., Mazov I. N., Elumeeva К. V, Moseva N. S. // Phys. Status Solidi B. 2010. Vol. 247 P. 2738–2749.
20. Hummers W. S., Offman R. E. // J. Amer. Chem. Soc. 1958. Vol. 80. P. 1339–1348.
21. Квачева Л. Д., Абрамчук С. С., Бобринецкий И. И., Неволин В. К., Червонобродов С. П. // Тез. докл. шестой Национ. конф. по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов (РСНЭ-2007). М., 2007. С. 280.
22. Kravchik А. Е., Kukushkin J. A., Sokolov V. V., Tereshchenko G. F. // Carbon. 2006. Vol. 44. P. 3263–3272.
23. Кравчик A. E. Кукушкина Ю. А., Соколов В. В., Терещенко Г. Ф. Устинов Е. А. // Жури, прикл. химии. 2008. Т. 81, № 10. С. 1605–1614.
24. Рычагов А. Ю., Конев Д. В., Вольфович Ю. М., Воротынцев М. А., Цивадзе А. Ю. Фундаментальные проблемы электрохимической энергетики: сб. материалов VIII Междунар. конф. Саратов, 2011. С. 368.
25. Vorotyntsev М. A., Konev D. V., Devillers Ch. Н., Bezverkhyy I., Heintz О. // Electrochim. Acta. 2011. Vol. 56, P. 3436–3442.
26. Михайлова А. А., Тусеева Е. К, Рычагов А. Ю., Вольфкович Ю. M., Крестинин А. В., Хазова О. A. // Электрохимия. 2010. T. 46, № 11. С. 1368–1376.
27. Peng С., Jin J., Chen G. Z. // Electrochim. Acta. 2007. Vol. 53. P. 525–537.
28. Andreas H. A., Conway В. E. // Electrochim. Acta. 2006. Vol. 51. P. 6510–6519.
29. Kimizuka O., Tanaike O., Yamashita J., Hiraoka T, Futaba D. N., Hata K., Mashida K., Suematsu S., Tamamitsu K., Saeki S., Yamada Y., Hatori H. // Carbon. 2008. Vol. 46. P. 1999–2008.
30. Ruch P. W., Hardwick L. J., Hahn M., Foelske A., Kotz R., Wokaun A. // Carbon. 2009. Vol. 47. P. 38–47.
31. Фенелонов В. Б. Пористый углерод. Новосибирск, 1995. 513 с.
32. Хейфец Л. И., Неймарк А. В. Многофазные процессы в пористых средах. М., 1982.
33. Chmiola J., Yushin G., Gogotsi Y., Portet C., Simon P, Taberna P. И Science. 2006. Vol. 313. P. 1760–1768.
34. Вольфкович Ю. M., Михалин А. А., Бограчев Д. A., Сосенкин В. E. // Электрохимия. 2012. T. 48, № 4. C. 467–477.
35. Volfkovich Yu. M., Shmatko P. A. // The 8th Intern. Seminar on Double Layer Capacitors and Similar Energy Storage Devices, Deerfield Beach, Florida, December 7–9, 1998, Special is. P. 1–48.
36. Pat. 6466429 US, H01G9/00. Volfkovich Yu. M., Shmatko Yu. M. Electric double layer capasitor.