Экспериментально измерены теплоты смачивания для некоторых растворителей, используемых для приготовления электролитов суперконденсаторов. Впервые измерена теплота смачивания для нового пер-спективного растворителя -трибутилфосфата. На примере ацетонитрила методом SERS (SERS -эффект гигантского усиления рассеяния проводящей поверхностью) исследована возможная ориентация молекулы у адсорбирующей поверхности. Получены расчетные оценки для величин, найденных в эксперименте.Межфазные взаимодействия играют важную роль во множестве процессов, используемых в различных тех-нологиях. Понимание механизмов и знание параметров взаимодействия частиц с поверхностью необходимы для успешного создания ряда устройств.Суперконденсаторы -современные устройства, ис-пользующие накопление в двойном электрическом слое (ДЭС или EDCL в англоязычной литературе) на границе фаз, различающихся природой носителей заряда [1]. Наи-более энергоемкие суперконденсаторы, выпускаемые в настоящее время промышленно [2], используют границу углерод−электролит (ионный проводник). В качестве среды с ионной проводимостью используются растворы специальных солей в апротонных диполярных раство-рителях (АДР). В качестве последних наиболее часто применяются ацетонитрил (АН) и пропиленкарбонат (ПК), так как суперконденсаторы на их основе до-пускают относительно высокие напряжения зарядки -порядка 3−3.5 V.Разработка новых и совершенствование существую-щих образцов суперконденсаторов требуют понимания поведения электролита на поверхности электродного материала, процессов, происходящих при зарядке и разрядке ДЭС. Однако свойства пористых углеродных материалов, используемых из-за их большой удельной площади в качестве электродов, крайне затрудняют экс-периментальные исследования. Эти материалы обладают высокой электропроводностью и сильным оптическим поглощением, что практически исключает возможность измерений в порах микронного и субмикронного раз-мера, в которых, собственно, и формируется гигантская емкость суперконденсаторов.Одним из важнейших факторов, определяющих эф-фективность суперконденсатора, является степень ис-пользования внутренней поверхности пор, что в свою очередь определяется смачиваемостью конкретного по-ристого электродного материала конкретным электро-литом. Известный способ характеризации смачивания по величине краевого угла капли [3] в данном случае представляется малоприменимым, поскольку он осуще-ствим лишь на макроскопических открытых поверхно-стях. В настоящей работе теоретически и эксперимен-тально исследованы факторы, связанные с процессом смачивания углеродного материала указанными выше растворителями электролитов. В качестве углеродного материала электродов в работе использовался широко применяемый для этих целей наноуглеродный материал Norit DLC Supra 30 (удельная площадь поверхности 1900 m 2 /g).В качестве параметра, характеризующего лиофиль-ность (смачиваемость), была выбрана теплота смачи-вания. Величина теплоты смачивания определялась в лабораторном калориметре специальной конструкции. Ампула с растворителем (электролитом) объемом 1...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.