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lqzjf121323

木虫 (正式写手)

[交流] 石墨烯基电容器充放电曲线异常 已有7人参与

我们以石墨烯作为电极组装成超级电容器，测试其充放电性能。见上传文件，不知是何原因，是电极材料本身问题，还是组装过程使用的模具的电阻过大造成的？如果是电极材料本身的问题，具体是什么呢，导电性还是比表面积石墨烯基电容器充放电曲线异常
石墨烯对称电容器水相电解质中的充放电曲线.jpg


石墨烯基电容器充放电曲线异常-1
石墨烯对称电容器有机相电解质中的充放电曲线.jpg


石墨烯基电容器充放电曲线异常-2
石墨烯有机相电解质三电极体系的EIS.jpg
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  • 附件 1 : 异常的充放电曲线.doc
    • 2013-08-28 11:12:02, 55 K

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1楼 2013-08-28 11:14:30
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zf200867

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
想请教楼主一个问题，我是才接触超电容这一领域，很多都不懂，能否弱弱的问下，我们做超电容的时候电解质一般如何选择？我看楼主的电解质是KOH，为何？
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13楼2013-09-11 19:19:40
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Fenixknick

铁虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
这不是挺正常么？
就是线难看了一点而已，性能不太理想
电阻是挺大的，这个原因就多种多样了，模具当然是其中之一的可能，材料本身的问题也是有可能的。
楼主觉得哪里不正常了？
在有机电解质里的电压上限有点高了，3.5V了
所以有点充不上去了
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2楼2013-08-28 12:29:02
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lqzjf121323

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by Fenixknick at 2013-08-28 12:29:02
这不是挺正常么？
就是线难看了一点而已，性能不太理想
电阻是挺大的，这个原因就多种多样了，模具当然是其中之一的可能，材料本身的问题也是有可能的。
楼主觉得哪里不正常了？
在有机电解质里的电压上限有点高 ...

可是看文献上 ，双电层电容器都是对称的三角形或者接近对称的三角形，我们这不管是水相还是有机相电解质，都偏离对称三角形太远了。
您说的电阻挺大是从阻抗谱中得出的吧？
我觉得异常的地方有一下：
（1）充电曲线上出现的大包是怎么回事，无论水相，有机相都有，最可能的原因是什么？
（2）放电曲线上非常明显的电压降又是什么原因引起的，为什么有机相中的电压降相比于水相更明显？
还望您能继续提供帮助，另外，对于超级电容器的电极材料，导电性和比表面积是否有个下限，有的话，是多少？因为我看有的人说石墨烯做电极，电导率必须在30S/cm以上，比表面积需要大于200m2/g.不知这种说法是否存在？期盼您的解答。
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3楼2013-08-28 21:10:04
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Fenixknick

铁虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
3楼: Originally posted by lqzjf121323 at 2013-08-28 21:10:04
可是看文献上 ，双电层电容器都是对称的三角形或者接近对称的三角形，我们这不管是水相还是有机相电解质，都偏离对称三角形太远了。
您说的电阻挺大是从阻抗谱中得出的吧？
我觉得异常的地方有一下：
（1）充电 ...

你这也是三角形啊，我说了就是难看了点
原因就是充电充不上去了，电阻太大，所以变形了，可能略微还有点杂质，你可以检查一下你的电解液纯度，看看哪里是否有污染，像电化学工作站的夹子上的铁锈么好好刮刮干净
在放电的时候IR drop大（水相里还好），在有机电解质中更为明显，是因为在有机电解质里的电阻本来就比水相大，你在水相里都那样了，有机相当然更明显了
这点倒是和EIS测的结果是一样的
都说明了你的电极性能不好
性能不好原因比较多的，需要你多找找原因的
石墨烯其实也是作为一种碳材料，作为碳材料，是通过静电作用形成双电层的非法拉第过程储电的，所以比表面积比较重要。单层石墨烯是2630 m2/g，一般nanostructured碳材料也至少有400+吧，否则根本不会有什么很好的性能，就算有的话也不好解释。你可以测下你制备的石墨烯比表面积多少，电导率的话我不太清楚，不过当然也是越高越好。
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4楼2013-08-28 21:26:52
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