42 ЕНЕРГИЯ 4'2021 на електрохимичната клетка. Способността на проводящ полимерен псевдокондензатор да претърпи стотици хиляди цикли на зареждане / разреждане без нито химическо, нито физическо разграждане е изключителножелателна за циклична стабилност през целия живот. Има няколко причини за ниска стабилност при циклиране при провеждане на полимерни псевдокондензатори. Доказано е, че прилепването на полимера към токосъбирача влияе значително върху стабилността на циклирането. Лошата пригодност за циклиране и голямото изтичане на ток са основните пречки пред индустрията. Влошаването на производителността на устройството след голям брой цикли на зареждане и разреждане е показателно за възможно структурно влошаване в молекулярния мащаб (полимерен състав, конформация и подравняване на веригата) или в наномащаба (йерархична архитектура и морфология). Важно е да се разгледа и ролята на йонната течноствъв връзка с усъвършенстваното полимерно устройство за съхранение на енергия. Йонните течности са разтопени соли с ниска температура, т.е. течности, съставени само от йони. Архетипът на йонни течности с йонна проводимост, сравнима с много органични електролитниразтворииотсъствие на разлагане или значително налягане на парите до ~ 300–400°C. Уникалните свойства на йонните течности могат да помогнат за безопасното решаване на проблема с органичните електролити, тъй като те практически не са запалими, т.е. замяната на конвенционалните, запалими и летливи органични разтвори с йонни течности като проводяща електролитна система може значително да намали топлинния отток и да доведе до значително подобрени псевдокондензатори на полимерна основа. Внедряването на усъвършенствана система за съхранение на енергия в електрически превозни средства и други приложения с висока мощност е забавено от съображения за безопасност, свързани с използването на органични електролити. Непредвидими събития като късо съединение или локално прегряване довеждат до екзотермична реакция на електролита с електродни материали. Електролитът на основата на йонна течност може да помогне за решаването на проблема. Това осигурява суперкондензатори и литиева батерия с ниво на безопасност, необходимо за широкомащабна работа. Термодинамичната и кинетичната стабилност на тези широки масиви от йонни течности по отношение на електродните материали трябва да бъдат фокус на по-нататъшните изследвания ността и жизнен цикъл спрямо батериите. Псевдокондензаторите, базирани на проводящи полимери, предлагат ниска цена, висока специфична енергия и мощност, висока проводимост, леки са и имат повишена гъвкавост спрямодругипсевдокондензаторниматериали. Псевдокондензаторите (или електрохимичните кондензатори) преодоляват разликата в производителността между електролитни кондензатори и акумулаторни батерии. Псевдокондензаторите разчитат на бързата и обратима фарадаична редокс реакция между електроактивни полимери илиметални оксиди и електролитни йони. Провеждащите полимери, оксиди и хидроксиди на преходни метали се изследват като успешни електроактивни материали в псевдокондензатори. Те притежават по-висок капацитет и превъзходна енергийна плътност, но са по-ниски показатели по отношение на плътността на мощността от двуслойните електрически кондензатори на основата на въглерод. Доста изследователски публикации се фокусират върху композитни електродниматериали, състоящи се от превъзходна и отлична специфична повърхност (specific surface area SSA) от въглероден материал и проводими полимери. Такива композитни електроди максимизират синергията на бързитетемпове на зареждане и разреждане на материали на основата на въглерод и бързата окислително-редукционна реакция на електроактивниматериали (проводящи полимери), за да предоставят по-добри устройства за съхранение на енергия. Електрохимичните кондензатори иматпониска енергийна плътностспрямо батериите, но плътност на мощността е по-сравнима с кондензаторите, което ги прави полезни в приложения, при които голямо количество зарядтрябва бързо да бъде разпределено. Проводящите полимери в челните редици на разработванетонапсевдокондензаторвключват полианилин (PANI), полипирол (PPy), политиофен (PT) и поли (3,4-етилендиокситиофен) (PEDOT). Въпреки високия капацитет на псевдокондензаторите, те няматмощностпоради фарадаични процеси, които правятйонентранспортбавен в сравнение с електростатичната адсорбция в EDLC. Високата проводимост на псевдокапацитивенматериал е отрешаващо значение за подобряване на кинетиката на пренос на заряд на електрода. Важен фактор за повишаване на проводимостта на проводящия полимер е подвижността на носителя (μ). Лошата подвижност на носителя на заряда води до изолационно поведение, което затруднява циклите на зареждане и разреждане, като по този начин анулира капацитета
RkJQdWJsaXNoZXIy MTEyMTYwMw==