具有液态下类固态氧化还原密度的双氧化还原离子液体用于高能量超级电容器
材料科学
2017-12-06 v1
摘要
由于离子扩散系数低得多，固体中电化学反应的动力学比液体中慢几个数量级。然而，固态使氧化还原物种的密度最大化，而由于溶解度限制，液体中的密度至少低两个数量级。对于电化学储能器件而言，这导致了具有高能量但功率受限的电池，以及具有高功率但能量不足这一公认缺陷的超级电容器。对于此类器件，理想体系应使液态具有接近固态的氧化还原物种密度。本文报道一种基于双氧化还原离子液体的方法，以在类液态快速动力学下实现体相般的氧化还原密度。这些双氧化还原离子液体的阳离子和阴离子带有可发生极快可逆氧化还原反应的基团。作为其在高容量/高倍率电荷存储中潜力的首次演示，我们将其用于氧化还原超级电容器。这些离子液体能够通过将大量电荷存储在电极孔隙中，使电荷存储与离子可接触的电极表面解耦，因将氧化还原物种保留在孔隙中而最小化自放电和漏电流，并因其宽电化学窗口而提高工作电压。
引用
@article{arxiv.1711.11518,
title = {Biredox ionic liquids with solid-like redox density in the liquid state for high-energy supercapacitors},
author = {Eléonore Mourad and Laura Coustan and Pierre Lannelongue and Dodzi Zigah and Ahmad Mehdi and André Vioux and Stefan A. Freunberger and Frédéric Favier and Olivier Fontaine},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.11518},
year = {2017}
}