非对称超级电容器：活性炭电极嵌入纳米级半导体点时的光学与热学效应
化学物理
2020-12-17 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
本文报道了非对称超级电容器中的光学与热学效应，其活性炭(AC)电极中嵌入了纳米硅(n-Si)量子点(QD)。我们描述了两种结构：(1) 类p-n结构，通过使用聚乙亚胺(PEI)粘结剂作为n型类电极、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)粘结剂作为p型类电极获得；(2) 单一组分粘结剂，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。一般而言，AC肉眼看来呈黑色，人们可能认为它充当黑体吸收体，即无差别地吸收所有光谱。然而，在平坦的有损光谱之上，AC(来自两家制造商)表现出两个不同的吸收带：一个在蓝光区(~400 nm)，另一个在近红外区(~840 nm)。n-Si材料增强了蓝光吸收并漂白红外吸收。两个吸收带均有助于电容增加：(a) 当使用水溶液和PMMA粘结剂时，与光学相关的电容增加在低n-Si浓度下为20%，在高浓度剂量下超过100%；(b) 当使用离子液体(IL)电解质时，较大的热学电容增加(约40%)与光学效应(约42%)相当，因此被归为光诱导热效应。实验数据表明，即使在无n-Si点的情况下也存在光诱导电容增加；这可归因于AC在蓝光区的吸收。
引用
@article{arxiv.2012.08617,
title = {Asymmetric supercapacitors: optical and thermal effects when active carbon electrodes are embedded with nano-scale semiconductor dots},
author = {H. Grebel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.08617},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 9 figures