Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-28915
Volltext verfügbar? / Dokumentlieferung
Titel: Salt concentration and charging velocity determine ion charge storage mechanism in nanoporous supercapacitors
VerfasserIn: Prehal, Christian
Koczwara, Christian
Amenitsch, Heinz
Presser, Volker
Paris, Oskar
Sprache: Englisch
Titel: Nature Communications
Bandnummer: 9
Heft: 1
Verlag/Plattform: Nature Publishing Group UK
Erscheinungsjahr: 2018
Dokumenttyp: Journalartikel / Zeitschriftenartikel
Abstract: A fundamental understanding of ion charge storage in nanoporous electrodes is essential to improve the performance of supercapacitors or devices for capacitive desalination. Here, we employ in situ X-ray transmission measurements on activated carbon supercapacitors to study ion concentration changes during electrochemical operation. Whereas counter-ion adsorption was found to dominate at small electrolyte salt concentrations and slow cycling speed, ion replacement prevails for high molar concentrations and/or fast cycling. Chronoamperometry measurements reveal two distinct time regimes of ion concentration changes. In the first regime the supercapacitor is charged, and counter- and co-ion concentration changes align with ion replacement and partially co-ion expulsion. In the second regime, the electrode charge remains constant, but the total ion concentration increases. We conclude that the initial fast charge neutralization in nanoporous supercapacitor electrodes leads to a non-equilibrium ion configuration. The subsequent, charge-neutral equilibration slowly increases the total ion concentration towards counter-ion adsorption.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1038/s41467-018-06612-4
URL der Erstveröffentlichung: https://www.nature.com/articles/s41467-018-06612-4
Link zu diesem Datensatz: hdl:20.500.11880/27814
http://dx.doi.org/10.22028/D291-28915
ISSN: 2041-1723
Datum des Eintrags: 17-Sep-2019
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Professur: NT - Prof. Dr. Volker Presser
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

Dateien zu diesem Datensatz:
Es gibt keine Dateien zu dieser Ressource.


Alle Ressourcen in diesem Repository sind urheberrechtlich geschützt.