Вуглецеві електродні матеріали для електрохімічних конденсаторів (огляд)

I. F. Myronyuk, V. I. Mandzyuk, V. M. Sachko

Анотація


Розглянуті відомі методи синтезу електродних вуглецевих матеріалів для симетричних електрохімічних конденсаторів. Особлива увага звертається на методи екзо- та ендотемплатного синтезу вуглецевих матеріалів. Зроблений висновок, що подальше електрохімічних властивостей електродів буде пов’язане з пошуком якісно нових способів активації вуглецевих матеріалів, які забезпечать мікрокристалітам графітоподібний стан та спорідненість їх поверхні до електролітів.

Ключові слова: вуглецевий матеріал, електрохімічний конденсатор, екзо- та ендотемплатний синтез.


Посилання


B.E. Conway, Electrochemical supercepacitors. Scentific fundamentals and tehnological applications (Kluwer Academic Plenum Publishers, New York, 1999).

Ju.M. Vol'fkovich, T.M. Serdjuk, Elektrohimija 38(9), 1043 (2002).

F. Beguin, E. Frackowiak, Carbons for Electrochemical Energy Storage and Conversion Systems (CRC Press, Boca Raton, 2010).

F. Beguin, E. Frackowiak, Supercapacitors: Materials, Systems, and Applications (WileyVCH, Berlin, 2013).

Y. Zhai, Y. Dou, D. Zhao, P.F. Fulvio, R.T. Mayes, S. Dai, Adv. Mater. 23 (42), 4828 (2011).

H. Marsh, Activated Carbon Compendium: A Collection of Papers from the Journal Carbon 1996-2000 (Elsevier Gulf Publishing, Texas, 2001).

V. Subramanian, C. Luo, A.M. Stephan, K.S. Nahm, S. Thomas, B.Q. Wei, J. Phys. Chem. 111, 7527 (2007).

L. Wei, G. Yushin, Carbon, 49, 4830 (2011).

L. Wei, G. Yushin, J. Power Sources. 196, 4072 (2011).

Q.Y. Li, H.Q. Wang, Q.F. Dai, J.H. Yang, Y.L. Zhong, Solid State Ionics. 179, 269 (2008).

L. Wei, M. Sevilla, A.B. Fuertes, R. Mokaya, G.Yushin, Adv. EnergyMater. 1, 356 (2011).

M.S. Balathanigaimani, W.G. Shim, M-J. Lee, C. Kim, J-W. Lee, H. Moon, Electrochem. Commun. 10, 868 (2008).

K. Kierzek, E. Frackowiak, G. Lota, G. Gryglewicz, J. Machnikowski, Electrochim. Acta. 49, 1169 (2004).

D.Zhai, B. Li, H. Du, G. Wang, F. Kang, J. Solid State Electrochem. 15, 787 (2011).

T.E. Rufford, D. Hulicova-Jurcakova, K. Khosla, Z.H. Zhu, G.Q. Lu, J. Power Sources. 195, 912 (2010).

D. Lozano-Castello, D. Cazorla-Amoros, A. Linares Solano, S. Shiraishi, H. Kurihara, A. Oya, Carbon. 41,1765 (2003).

B. Xu, Y.F. Chen, G. Wei, G.P. Cao, H. Zhang, Y.S. Yang, Mater. Chem.Phys. 124, 504 (2010).

T.E. Rufford, D. Hulicova-Jurcakova, Z. Zhu, G.Q. Lu, Electrochem. Commun. 10, 1594 (2008).

X. Li, C. Han, X. Chen, C. Shi, Micropor. Mesopor. Mater. 131, 303 (2010).

R. Wang, P.Y. Wang, X.B. Yan, J.W. Lang, C. Peng, Q.J. Xue, ACS. Appl. Mater. Interf. 4, 5800 (2012).

S.G. Lee, K.H. Park, W.G. Shim, M.S. Balathanigaimani, H. Moon, J. Ind. Eng. Chem. 17, 450 (2011).

L.G. Juntao Zhang, S. Kang, J. Jianchun, Z. Xiaogang, J. Solid State Electrochem. 16 (2012).

A. Elmouwahidi, Z. Zapata-Benabithe, F. Carrasco-Marin, C. Moreno-Castilla, Bioresour. Technol. 111, 185 (2012).

L. Ding, Z.C. Wang, Y.N. Li, Y.L. Du, H.Q. Liu, Y.P. Guo, Mater. Lett. 74, 111 (2012).

Z. Li, L. Zhang, B.S. Amirkhiz, X.H. Tan, Z.W. Xu, H.L. Wang, B.C. Olsen, C.M. Holt, D. Mitlin, Adv. Energy. Mater. 2, 431 (2012).

S-E. Chun, J.F. Whitacre, Electrochim. Acta. 60, 392 (2012).

L. Wei, M. Sevilla, A.B. Fuertes, R. Mokaya, G. Yushin, Adv. Funct. Mater. 22, 827 (2011).

H. Nakagawa, A. Shudo, K. Miura, J. Electrochem. Soc. 147, 38 (2000).

D. Ugarte, Onion-like graphitic particles. In: Endo M., Iijima S., Dresselhaus M.S., eds. Carbon Nanotubes (Pergamon, Oxford, 1996).

Z.G. Cambaz, G. Yushin, S. Osswald, V. Mochalin, Y. Gogotsi, Carbon. 46, 841 (2007).

M. Kusunoki, M. Rokkaku, T. Suzuki, Appl. Phys. Lett. 71, 2620 (1997).

A. Huczko, M. Osica, M. Bystrzejewsk, H. Lange, S. Cudzilo, J. Leis, M. Arulepp, Phys. Status Solid. 244, 3969 (2007).

J. Chmiola, G. Yushin, R. Dash, Y. Gogotsi, J. Power Sources. 158, 765 (2006).

J.A. Fernandez, M. Arulepp, J. Leis, F. Stoeckli, T.A. Centeno, Electrochim. Acta. 53, 7111 (2008).

J. Chmiola, G. Yushin, R.K. Dash, E.N. Hoffman, J.E. Fischer, M.W. Barsoum, Y. Gogotsi, Electrochem. Solid. State Commun. 8, 357 (2005).

B. Sakintuna, Y.Yürüm, Ind. Eng. Chem. Res. 44 (9), 2893 (2005).

R. Ryoo, S.H. Joo, S.Jun, J. Phys. Chem. B. 103 (37), 7743 (1999).

C. Liang,S.Dai, J. Am. Chem. Soc. 128 (16), 5316 (2006).

S.B. Yoon, J.Y. Kim, J.S.Yu, Chem. Commun. 14, 1536 (2002).

N.D. Shcherban', V.H. Il'yin, Khimiya, fizykatatekhnolohiyapoverkhni. 6 (1), 97 (2015).

T. Kyotani, Z. Ma, A. Tomita, Carbon. 41 (7), 1451 (2003).

J.Rodriguez-Mirasol, T. Cordero, L.R. Radovic, J.J.Rodriguez, Chem. Mater. 10 (2), 550 (1998).

Z. Ma, T.Kyotani, A. Tomita, Chem. Commun. 23, 2365 (2000).

S. Jun, S.H. Joo, R. Ryoo, M. Kruk, M. Jaroniec, Z. Liu, T. Ohsuna, O. Terasaki,J. Am. Chem. Soc. 122 (43), 10712 (2000).

Y.D. Xia, R. Mokaya, Adv. Mater. 16 (11), 886 (2004).

Y. Xia, Z. Yang, R.Mokaya, J. Phys. Chem. B. 108 (50), 19293 (2004).

A. Lu, A. Kiefer, W. Schmidt, F. Schüth, Chem. Mater. 16 (1), 100 (2004).

S. Alvarez, A.B.Fuertes, Carbon. 42 (2), 433 (2004).

T.F. Baumann, J.H.Satcher, Chem. Mater. 15 (20), 3745 (2003).

F.Schüth, Ang. Chem. Int. Ed. 42 (31), 3604 (2003).

T. Kyotani, T. Nagai, S. Inoue, A. Tomita, Chem. Mat. 9 (2), 609 (1997).

T. Kyotani, Z. Ma, A. Tomita,Carbon. 41 (7), 1451(2003).

M. Alvaro, P. Atienzar, J.L. Bourdelande, H. Garcia, Chem. Commun. 24, 3004 (2002).

F. Su, X.S. Zhao, L. Lv, Z. Zhou, Carbon. 42 (14), 2821 (2004).

C.J. Meyers, S.D. Shah, S.C. Patel, R.M. Sneeringer, C.A. Bessel, N.R. Dollahon, R.A. Leising, E.S. Takeuch, J. Phys. Chem. B. 105 (11), 2143 (2001).

Z. Yang, Y. Xia, R.Mokaya, Micropor. Mesopor. Mater. 86 (1), 69 (2005).

P.-X. Hou, H. Orikasa, T. Yamazaki, K. Matsuoka, A. Tomita, N. Setoyama, Y. Fukushima, T. Kyotani, Chem. Mater. 17 (20), 5187 (2005).

N.D. Lysenko, A.B. Shvec, P.S. Jaremov, V.G.Il'in, Teor. jeksper. himija. 44 (6), 365 (2008).

N.D. Lysenko, M.V. Opanasenko, P.S. Jaremov, A.V.Shvec, V.G. Il'in, Teor. jeksper. himija. 46 (1), 51 (2010).

M. Rose, Y. Korenblit, E. Kockrick, L. Borchardt, M. Oschatz, S. Kaskel, G. Yushin, Small. 7 (8), 1108 (2011).

M. Oschatz, E. Kockrick, M. Rose, L. Borchardt, Klein N., I. Senkovska, T. Freudenberg, Y. Korenblit, G. Yushin, S. Kaskel, Carbon. 48, 3987 (2010).

Y. Korenblit, M. Rose, E. Kockrick, L. Borchardt, A. Kvit, S. Kaskel, G. Yushin, ACS Nano. 4, 1337 (2010).

T. Thomberg, A. Janes, E. Lust, J. Electroanal. Chem. 630, 55 (2009).

J. Chmiola, G. Yushin, Y.Gogotsi, C. Portet, P. Simon, Science. 313, 1760 (2006).

Z.J. Li, M. Jaroniec, Chem. Mat. 15 (6), 1327 (2003).

S. Han, T. Hyeon, Chem. Commun. 19, 1955 (1999).

J. Jang, B. Lim,Adv. Mat.14 (19), 1390 (2002).

S.B. Yoon, G.S. Chai, S.K. Kang, J.S. Yu, K.P. Gierszal, M. Jaroniec, J. Am. Chem. Soc. 127 (12), 4188 (2005).

T. Kyotani, L.F. Tsai, A.Tomita, Chem. Mat. 7, 1427 (1995).

J. Li, M. Moskovits, T.L. Haslett, Chem. Mat. 10 (7), 1963 (1998).

J. Lee, K. Sohn, T.Hyeon, J. Am. Chem. Soc.123(21), 5146(2001).

Y. Oda, K. Fukuyama, K. Nishikawa, S. Namba, H. Yoshitake, T. Tatsumi, Chem. Mater.16, 3860 (2004).

S. Han, T. Hyeon, Carbon. 37, 1645 (1999).

Z.J. Li, M. Jaroniec, J. Am. Chem. Soc. 123, 9208 (2001).

J. Choma, M. Jaroniec, M. Kloske, A. Zawislak, Ochr. Srod. 30 (2), 3 (2008).

D. Kawashima, T. Aihara, Y. Kobayashi, T. Kyotani, A. Tomita, Chem. Mater. 12(11), 3397(2000).

S.J. Han, M. Kim, T. Hyeon, Carbon. 41 (8), 1525 (2003).

J.B. Pang, Y.Q. Hu, Z.W. Wu, J.E. Hampsey, J.B. He, Y.F. Lu, Micropor. Mesopor. Mater. 74(1-3), 73(2004).

F. Zhang, Y. Meng, D. Gu, Y. Yan, C. Yu, B. Tu, D. Zhao, J. Am. Chem. Soc. 127, 13508 (2005).

S. Tanaka, N. Nishiyama, Y. Eqashira, K. Ueyama, Chem. Commun. 16, 2125 (2005).

J. Jin, N. Nishiyama, Y. Eqashira, K. Ueyama, Micropor. Mesopor. Mater. 118, 218 (2009).

J. Górka, A. Zawislak, J. Choma, M. Jaroniec, Carbon. 46, 1159 (2008).

J. Choma, K. Jedynak, D. Jamiola, M. Jaroniec, Ochr. Srod. 34 (2), 3 (2012).

J. Choma, M. Kloske, A. Zawislak, M. Jaroniec, Ochr. Srod. 29 (1), 3 (2007).

J. Choma, K. Jedynak, M. Marszewski, M. Jaroniec, Adsorption. 13, 563 (2013).

J. Górka, A. Zawislak, J. Choma, M. Jaroniec, Appl. Surf. Sci. 256, 5187 (2010).

М.A. Lillo-Rodenas, D. Cazorla-Amoros, A. Linares-Solano,Carbon. 41 (2), 267 (2003).

A.P. Carvalho, M. Gomes, A.S. Mestre, J. Pires, M. Brotas de Carvalho, Carbon. 42 (3), 672 (2004).

J . Hayashi, M. Uchibayashi, T. Horikawa, K. Muroyama, V.G. Gomes, Carbon. 40 (15), 2747 (2002).

M. Molina-Sabio, F. Rodriguez-Reinoso, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 241 (1), 15 (2004).

S. Yorgun, N. Vural, H. Demiral, Micropor. Mesopor. Mater. 122 (1), 189 (2009).

Y. Nakagawa, M. Molina-Sabio, F. Rodriguez-Reinoso, Micropor. Mesopor. Mater. 103 (1), 29 (2005).

H. Wang, Y. Zhong, Q. Li, J. Yang, Q. Dai, J. Phys. Chem. Solids. 69 (10), 2420 (2008).

В.В. Стрелко,Селективная сорбция и катализ на активных углях и неорганических ионитах (Наукова думка, Киев: 2008, 5-44).

V.V.Strelko, Theor. Exp. Chem. 35 (6), 315 (1999).

V.V. Strelko, V.S. Kuts, P.A.Thrower, Carbon. 38 (10), 1499 (2000).

B. Xu, H. Duan, M. Chu, G. Cao, Y. Yang, J. Mater. Chem A. 1 (14), 4565 (2013).

N.D. Shcherban, S.M. Filonenko, P.S. Yaremov. The International Research and Practice Conference “Nanotechnology and Nanomaterials (NANO-2013)” (Bukovel, 2013), p. 160.

D. Hulicova-Jurchakova, A.P. Puziy, O.I. Poddubnaya, F. Suárez-Garcia, J.M.D. Tascón, G.Q. Lu. J. Am. Chem. Soc. 131 (14), 5026 (2009).


Повний текст: PDF
7 :: 17

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.