双电层电容器水系防冻电解液中离子传输的电化学原位拉曼光谱研究

项目名称： 双电层电容器水系防冻电解液中离子传输的电化学原位拉曼光谱研究

项目编号： No.21403295

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 殷娇

作者单位： 中国科学院新疆理化技术研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 水系双电层电容器具有绿色环保、功率密度高等特点。中性盐电解液具有比强酸强碱更宽的电化学窗口和更高的安全性，防冻添加剂的开发和应用提高了电容器的低温防冻能力。如何探索防冻添加剂在中性盐电解液中的作用机制仍是难点。结合前期工作，本项目选择活性炭为电极、高氯酸钠水溶液为电解液、醇类为防冻添加剂构建电化学体系，以离子从溶液体相迁移到活性炭电极表面的过程为研究对象，以电化学原位拉曼光谱为表征手段，根据此过程中不同区域内（溶液体相、电极表面）的拉曼光谱变化，分析对应区域内的离子溶剂化状态，考察温度、添加剂等因素对离子的络合状态和迁移过程的影响，从分子水平探讨不同孔径活性炭对传质离子及防冻添加剂的尺寸筛选效应。这一工作的开展将拓展光谱电化学技术在电容器领域的应用，为复杂电化学体系的表界面研究提供思路。所获研究成果也将为水系防冻电解液的开发、电极材料的选择和电容器器件性能的优化提供理论指导。

中文关键词： 双电层电容器；活性炭电极；水系电解液；拉曼光谱；离子传输

英文摘要： By virtue of environmental friendliness, facile fabrication and high power densities, electric double-layer capacitors (EDLC), in which aqueous solutions are often used as electrolytes，have drawn great attention. For the electrolytes, using neutral salts

英文关键词： electric double-layer capacitor；activated carbon electrodes；aqueous electrolyte；Raman Spectroelectrochemistry；ion transportation