Pages Menu
TwitterRssFacebook
Categories Menu

Posted on 12.04.19 in Inštituti

dr. Laurent Pilon: In operando kalorimetrija v elektrokemijskih kondenzatorjih

dr. Laurent Pilon: In operando kalorimetrija v elektrokemijskih kondenzatorjih

Prof. dr. Laurent Pilon z univerze UCLA (ZDA) bo v sklopu kolokvijev IJS predaval na Institutu Jožef Stefan. Predavanje bo v sredo 17. aprila ob 13.00 uri.

Elektrokemijski kondenzatorji so zelo zanimivi kot obetavni sistemi za shranjevanje električne energije za močnostne aplikacije vključno s hibridnimi ali popolnoma električnimi vozili in pametnim omrežjem. Elektrokemijski kondenzatorji shranjujejo energijo s hitrimi redoks reakcijami in/ali z adsorpcijo ionov v električnem dvosloju na stiku elektrode in elektrolita v zelo poroznih materialih. Disociirani ioni, ki so prisotni v elektrolitu, se prenašajo na površino elektrode in iz nje zaradi kombinacije difuzije in elektrostatičnih sil ter so podvrženi steričnim efektom. Ti ioni lahko sodelujejo v redoks reakcijah na površini elektrode ali se v elektrodo interkalirajo. Ta mehanizma shranjevanja sta zelo hitra in visokoreverzibilna, kar vodi do velike gostote energije in dolgoživosti kondenzatorja. Obenem pa je napajanje elektrokemijskih kondenzatorjev povezano s sproščanjem toplote, ki lahko vodi do zelo visokih temperatur, zaradi česar se kondenzator hitro stara, hitrost samodejnega praznjenja se poveča, nadzor nad sproščeno toploto pa je skromen.

V predavanju bodo predstavili nov in operando kalorimeter, s katerim lahko izmerimo trenutni toplotni tok v elektrokemijskih kondenzatorjih med polnjenjem in praznjenjem. Elektrode, ki so jih preučevali, so izdelane iz (i) aktivnega ogljika, ki shranjuje naboj s tvorbo električnega dvosloja, in iz (ii) raznovrstnih oksidov prehodnih kovin (npr. MnO2 in  MoO2), kjer pride do shranjevanja zaradi hitrih površinskih redoks reakcij ali interkalacije ionov litija. Posebno pozornost bodo namenili ločevanju hitrosti ireverzibilnega in reverzibilnega sproščanja toplote ter ločenemu merjenju Joulovega gretja od trenutne hitrosti sproščanja toplote, merjene na vsaki elektrodi. Naposled bodo meritve primerjali z napovedmi fizikalnega modela, izpeljanega iz prvih principov, ki vključuje prenos naboja na elektrodi, redoks reakcije in interkalacijo ionov kakor tudi elektrodifuzijo ionov in sterični odboj v elektrolitu.

 

Foto: ucla.edu

Post a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *