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新虫 (小有名气)

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[求助] 超级电容器的赝电容，为什么恒电流充放电曲线上没有类似电池的平台？

超级电容器的赝电容，说是发生了氧化还原反应，为什么恒电流充放电曲线上没有类似电池的平台？根据能斯特方程，不是每一个氧化还原反应都有对应的氧化还原电势么？请高手解释一下，只有四个金币了

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1楼 2013-10-24 11:39:22

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Parker一班

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水牛生态学家

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楼主您好！本人小卒，针对您的问题，做出如下答案：
（1）首先，建议您弄懂超级电容器的三种工作机制（three mechanisms），搞清楚能量的储存室如何通过电荷的储存来实现的。
（2）其次，建议您去读一下Bruce Dunn的一篇Nature Materials。他提出了超级电容器的Cation Intercalation Mechanism。
（3）针对您的问题“超级电容器的赝电容，说是发生了氧化还原反应，为什么恒电流充放电曲线上没有类似电池的平台？”，我想您所阅读的绝大多数文献中的超级电容器所用材料，以及您现在所研究的赝电容材料，例如MnO2和conducting polymers，工作机制都是材料表面的氧化还原，其电位并非是稳定的，所以不存在类似于锂离子电池的平台。如果是嵌入型超级电容器材料，在较低电流密度下，楼主肯定会看到有类似于锂离子电池的充放电平台。楼主可以参考最近的一篇Science文章和Bruce Dunn的Nature Materials。
（4）锂离子电池平台：并非所有锂离子电池都有平台。所谓的silicon anode和carbon anode的低放电平台，其实根本不是平台，这些看似平台的“平台”，其实质是一个不算很平的充放电斜线，但由于斜线起点和终点所处的对锂电位差值很小，遂将斜线压扁成平线，也就是我们所说的“平台”。