Naslov
Raspodjela napona unutar superkondenzatora za vrijeme redistribucije naboja na poroznim elektrodama
(Potential profiles in supercapacitors during charge redistribution in the porous electrodes)

Autori
Martin Šumanovac

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, preddiplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
24.09

Godina
2020

Stranica
48

Mentor
Zoran Mandić

Ključne riječi
superkondenzatori ; prerasopdjela naboja, porozne elektrode
(supercapacitors ; charge redistribution ; porous electrodes)

Sažetak
Ovaj rad obuhvaća izradu i testiranje superkondenzatora. Superkondenzatori su izrađeni s elektrodama od aktivnog ugljika kao elektrodnog materijala. Postignuta je željena debljina elektrode od 100 μm uz pomoć uređaja za prevlačenje. Elektrode su stavljene u ćeliju EL CELL „combi“ s platinskom folijom kao pseudo-referentnom elektrodom. Takav tro-elektrodni sustav se koristio za praćenje elektrokemijskog ponašanja i raspodjele potencijala na elektrodama. Ponašanje i raspodjela su se pratila u dva različita elektrolita: tetrabutilamonijum tetrafluoroborat (Bu4NBF4) i tetraetilamonijum tetrafluoroborat (Et4NBF4). Mjerenje se provodilo punjenjem i pražnjenjem kondenzatora kroz 2000 ciklusa, pri konstantnoj struji od 20 mA u rasponu napona od 0, 1 – 2, 5 V. Tijekom mjerenja istovremeno je praćen potencijal individualnih elektroda, te elektrokemijske karakteristike kondenzatora u cjelini. Metode koje su korištene za praćenje su punjenje i pražnjenje konstantnom strujom te elektrokemijska impedancijska spektroskopija. Dobiveni su grafički prikazi koji pokazuju ponašanje pozitivne i negativne elektrode u elektrolitima Bu4NBF4 i Et4NBF4. Metodom punjenja i pražnjenja konstantnom strujom dobile su se vrijednosti koje pokazuju promjenu kapaciteta pozitivne i negativne elektrode te sveukupnog članka s promjenom veličine iona. Tom metodom su dobivene vrijednosti pada napona nakon punjenja pomoću kojega se je odredio unutarnji otpor. Vrijednost unutarnjeg otpora govori o provodnosti i reflektira utjecaj veličine iona na elektrodu. Kroz više ciklusa punjenja i pražnjenja dolazi do naglog pada kapaciteta koji se kasnije stabilizira zbog postojanja dvije različiite vrste naboja. Elektrokemijskom impedancijskom spektroskopijom su određene karakteristike sustava. Impedancijski dijagrami odstupaju od idealnog impedancijskog odziva superkondenzatora zbog položaja pseudo-referente elektrode. Iako postoji odstupanje od idealnog odziva moguće je identificirati karakteristična impedancijska područja. Postojanje visokofrekventnog polukruga ukazuje na kinetičke efekte koji se javljaju na granicama faza elektroda/elektrolit. Mjerenje pri većem broju ciklusa pokazuje razliku u dijagramima dvaju elektrolita.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA