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lqzjf121323木蟲 (正式寫手)
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[交流]
石墨烯基電容器充放電曲線異常 已有7人參與
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我們以石墨烯作為電極組裝成超級(jí)電容器，測試其充放電性能。見上傳文件，不知是何原因，是電極材料本身問題，還是組裝過程使用的模具的電阻過大造成的？如果是電極材料本身的問題，具體是什么呢，導(dǎo)電性還是比表面積 石墨烯對稱電容器水相電解質(zhì)中的充放電曲線.jpg 石墨烯對稱電容器有機(jī)相電解質(zhì)中的充放電曲線.jpg 石墨烯有機(jī)相電解質(zhì)三電極體系的EIS.jpg |
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2013-08-28 11:12:02, 55 K
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2樓2013-08-28 12:29:02
lqzjf121323
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可是看文獻(xiàn)上 ，雙電層電容器都是對稱的三角形或者接近對稱的三角形，我們這不管是水相還是有機(jī)相電解質(zhì)，都偏離對稱三角形太遠(yuǎn)了。 您說的電阻挺大是從阻抗譜中得出的吧？ 我覺得異常的地方有一下： （1）充電曲線上出現(xiàn)的大包是怎么回事，無論水相，有機(jī)相都有，最可能的原因是什么？ （2）放電曲線上非常明顯的電壓降又是什么原因引起的，為什么有機(jī)相中的電壓降相比于水相更明顯？ 還望您能繼續(xù)提供幫助，另外，對于超級(jí)電容器的電極材料，導(dǎo)電性和比表面積是否有個(gè)下限，有的話，是多少？因?yàn)槲铱从械娜苏f石墨烯做電極，電導(dǎo)率必須在30S/cm以上，比表面積需要大于200m2/g.不知這種說法是否存在？期盼您的解答。 |
3樓2013-08-28 21:10:04
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你這也是三角形啊，我說了就是難看了點(diǎn) 原因就是充電充不上去了，電阻太大，所以變形了，可能略微還有點(diǎn)雜質(zhì)，你可以檢查一下你的電解液純度，看看哪里是否有污染，像電化學(xué)工作站的夾子上的鐵銹么好好刮刮干凈 在放電的時(shí)候IR drop大（水相里還好），在有機(jī)電解質(zhì)中更為明顯，是因?yàn)樵谟袡C(jī)電解質(zhì)里的電阻本來就比水相大，你在水相里都那樣了，有機(jī)相當(dāng)然更明顯了 這點(diǎn)倒是和EIS測的結(jié)果是一樣的 都說明了你的電極性能不好 性能不好原因比較多的，需要你多找找原因的 石墨烯其實(shí)也是作為一種碳材料，作為碳材料，是通過靜電作用形成雙電層的非法拉第過程儲(chǔ)電的，所以比表面積比較重要。單層石墨烯是2630 m2/g，一般nanostructured碳材料也至少有400+吧，否則根本不會(huì)有什么很好的性能，就算有的話也不好解釋。你可以測下你制備的石墨烯比表面積多少，電導(dǎo)率的話我不太清楚，不過當(dāng)然也是越高越好。 |
4樓2013-08-28 21:26:52
lqzjf121323
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5樓2013-08-28 21:37:38
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據(jù)我的經(jīng)驗(yàn) 模具對性能肯定有影響，但是如果性能不好，主要還是應(yīng)該從電極材料本身去找。 你測得的性能曲線只能說明組裝之后性能不好，并不能說一定是哪個(gè)部分有問題 建議你測個(gè)BET，看看你的石墨烯是否達(dá)到一般電極材料的理化參數(shù)指標(biāo)，比如比表面積。導(dǎo)電率的話可以測個(gè)Raman和XRD，看看石墨化程度。如果表征結(jié)果都挺好的，那么才考慮是模具出問題。 我做的時(shí)候模具是買的，我不知道你的模具是什么樣的，哪里弄來的，結(jié)構(gòu)什么樣，這玩意有不同構(gòu)造的，但是至少不要有鐵銹，做之前洗洗干凈，很多時(shí)候一些小細(xì)節(jié)就可以影響你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但是一般不會(huì)什么大問題，不會(huì)說一個(gè)很好的材料因?yàn)槟＞叩年P(guān)系測出來性能大幅下降，只要是正常的模具。 做這東西都是手工活，做的時(shí)候不注意的話其實(shí)誤差很大的，其他的包括你制備電極的時(shí)候，各種原料的純度，電解液的純度，測試儀器的連接處等等。你可以回想一下。 |
6樓2013-08-28 21:56:16
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