Insights into the effects of solvent properties in graphene based electric double-layer capacitors with organic electrolytes

碳酸丙烯酯 电解质 碳酸二甲酯 溶剂 电极 分子 材料科学 化学 乙腈 石墨烯 化学工程 化学物理 有机化学 纳米技术 物理化学 工程类 甲醇
作者
Shuo Zhang,Zheng Bo,Huachao Yang,Jianwei Yang,Liangping Duan,Jun Yan,Kefa Cen
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:334: 162-169 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2016.10.021
摘要

Organic electrolytes are widely used in electric double-layer capacitors (EDLCs). In this work, the microstructure of planar graphene-based EDLCs with different organic solvents are investigated with molecular dynamics simulations. Results show that an increase of solvent polarity could weaken the accumulation of counter-ions nearby the electrode surface, due to the screen of electrode charges and relatively lower ionic desolvation. It thus suggests that solvents with low polarity could be preferable to yield high EDL capacitance. Meanwhile, the significant effects of the size and structure of solvent molecules are reflected by non-electrostatic molecule-electrode interactions, further influencing the adsorption of solvent molecules on electrode surface. Compared with dimethyl carbonate, γ-butyrolactone, and propylene carbonate, acetonitrile with relatively small-size and linear structure owns weak non-electrostatic interactions, which favors the easy re-orientation of solvent molecules. Moreover, the shift of solvent orientation in surface layer, from parallel orientation to perpendicular orientation relative to the electrode surface, deciphers the solvent twin-peak behavior near negative electrode. The as-obtained insights into the roles of solvent properties on the interplays among particles and electrodes elucidate the solvent influences on the microstructure and capacitive behavior of EDLCs using organic electrolytes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
无花果应助xiuwenli采纳,获得10
1秒前
123完成签到,获得积分10
2秒前
to完成签到,获得积分10
3秒前
AA完成签到,获得积分10
4秒前
xmr发布了新的文献求助10
4秒前
hikari发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
三维码发布了新的文献求助10
4秒前
冷弦殇月完成签到,获得积分10
4秒前
周思婕发布了新的文献求助10
5秒前
老实易蓉完成签到,获得积分10
5秒前
徐进完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
aaa材料发布了新的文献求助10
7秒前
peekaboo完成签到,获得积分10
8秒前
feng完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
10秒前
JOY关闭了JOY文献求助
10秒前
10秒前
11秒前
行悟完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
周思婕完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
莫羽倾尘完成签到,获得积分10
13秒前
NXK发布了新的文献求助10
13秒前
对方正在看文献完成签到,获得积分10
14秒前
aaa材料完成签到,获得积分10
14秒前
英俊qiang应助daisy1采纳,获得10
14秒前
15秒前
ping发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
xiuwenli发布了新的文献求助10
17秒前
TogawaSakiko发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6445477
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8259127
关于积分的说明 17594057
捐赠科研通 5505635
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901729
邀请新用户注册赠送积分活动 1878735
关于科研通互助平台的介绍 1718642