由国立研究型大学高等经济学院
信用:CC0公共领域
MIEM健康安全环保部的一组研究人员与莱比锡非经典化学研究所的同事一起开发了一个带电导电电极上的聚合物离子液体的理论模型
他们利用聚合物物理学和理论电化学的方法，首次证明了聚合物和普通离子液体的电微分电容行为的差异
这项研究的结果发表在《物理化学化学物理》上
聚合离子液体(PIL)是一类相对较新的材料，在从新电解质的开发到太阳能电池的制造等各个领域的应用越来越多
与普通室温离子液体(阳离子和阴离子自由移动的液体有机盐)不同，在pil中，阳离子通常以长聚合链连接，而阴离子自由移动
近年来，聚酰亚胺(与普通离子液体一起)已被用作超级电容器生产中的填充物
超级电容器是在电极表面的双电层中储存能量的装置(例如铂、金和碳电极)
例如，与蓄电池相比，超级电容器积累更多的能量，而且速度更快
超级电容器能够积累的能量称为其“电容”
本文作者首次建立了pil中双电层电容行为的理论模型及其在超级电容器中带电电极界面上的解
学者们还比较了PILs与普通室温离子液体的电容
研究得出了一个新的低电压下电容的解析表达式，可用于工程计算
作者观察了聚合离子与电极表面之间相互作用的两个模型案例，发现其电容行为与普通离子液体中的电容行为存在定量和定性差异
研究人员预测，与具有相同化学成分的常规离子液体相比，pil的电容将大幅增加
这项研究首次阐明了连接阳离子的存在如何影响带电电极上离子液体的电化学性质
他们说，尽管开发的模型是对带电电极上的pil的相当粗糙的描述，即使在理论发展的这个阶段，结果也可以用于开发新的超级电容器、燃料电池、蓄电池和固态电解质
MIEM健康与安全学院教授尤里·布德科夫(Yury Budkov)说，他们“假设聚合离子液体中的带电聚合链比普通离子液体更容易将离子吸引到带电电极上，因为普通离子液体中的离子是不相连的
反过来，这将导致在相同电压下更高的电容
经过基于理论电化学和高分子物理方法的严格计算，我们证实了我们的假设是正确的
我们希望很快得到实验证明
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