Reducing the Self-Discharge Rate of Supercapacitors by Suppressing Electron Transfer in the Electric Double Layer

电解质 超级电容器 自放电 开路电压 电极 电压 化学 材料科学 化学工程 分析化学(期刊) 电化学 电气工程 色谱法 物理化学 工程类
作者
Mingwei Shi,Zailei Zhang,Man Zhao,Xianmao Lu,Zhong Lin Wang
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [The Electrochemical Society]
卷期号:168 (12): 120548-120548 被引量:12
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ac44b9
摘要

For supercapacitors, high self-discharge rate is an inevitable issue that causes fast decay of cell voltage and loss of stored energy. Designing supercapacitors with suppressed self-discharge for long-term energy storage has been a challenge. In this work, we demonstrate that substantially reduced self-discharge rate can be achieved by using highly concentrated electrolytes. Specifically, when supercapacitors with 14 M LiCl electrolyte are charged to 0.80 V, the open circuit voltage (OCV) drops to 0.65 V in 24 h. In stark contrast, when the electrolyte concentration is reduced to 1 M, the OCV drops from 0.80 to 0.65 V within only 0.3 h, which was 80 times faster than that with 14 M LiCl. Decreased OCV decay rate at high electrolyte concentration is also confirmed for supercapacitors with different electrolytes (e.g., LiNO 3 ) or at higher charging voltages (1.60 V). The slow self-discharge in highly concentrated electrolyte can be largely attributed to impeded electron transfer between the electrodes and electrolyte due to the formation of hydration clusters and reduced amount of free water molecules, thereby faradaic reactions that cause fast self-discharge are reduced. Our study not only supports the newly revised model about the formation of electric double layer with the inclusion of electron transfer, but also points a direction for substantially reducing the self-discharge rate of supercapacitors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
田様应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
chf102发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
g7woW完成签到,获得积分10
2秒前
无花果应助刻苦秋烟采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
黄子发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
年年完成签到,获得积分10
5秒前
WPSH完成签到,获得积分10
5秒前
cmt发布了新的文献求助10
6秒前
尔东完成签到,获得积分10
6秒前
不安青牛应助bieaoye采纳,获得10
6秒前
柚子皮发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
9秒前
9秒前
仁爱发卡发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
个性的紫菜应助camellia采纳,获得10
9秒前
10秒前
benj完成签到,获得积分10
11秒前
happyboy2008发布了新的文献求助10
11秒前
搜集达人应助过柱菜鸟采纳,获得10
12秒前
可爱迪应助肉丝采纳,获得10
12秒前
莫妮卡卡完成签到,获得积分10
12秒前
西西旺仔完成签到,获得积分10
12秒前
鹏鹏完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
Akim应助花生壳采纳,获得10
13秒前
13秒前
Hello应助YXYWZMSZ采纳,获得10
13秒前
Cool完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
simple发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2421821
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2111470
关于积分的说明 5344807
捐赠科研通 1838987
什么是DOI,文献DOI怎么找? 915454
版权声明 561179
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489568