报告题目:

限域离子液体对超级电容器超低温电化学性能的影响机制研究

报告人:

王转培

所在单位:

河南大学

报告人简介：

王转培，河南大学，“黄河学者”特聘教授。博士毕业于中国工程物理研究院-化工材料研究所，自博士阶段起一直从事高电导率、宽电压窗口电解质设计，电极结构调控，储能机制分析，全器件的优化设计等研究工作。发表22篇SCI论文，其中以第一、通讯作者在国际顶级期刊ACS Energy Letters; Nano Energy；Energy Storage Materials；Carbon；Journal of Materials Chemistry A；Journal of Energy Chemistry等期刊发表SCI论文13篇，论文总引用量1000余次， H-因子为15。申请中国发明专利8项，主持河南省博士后启动项目，第73批博士后面上项目，国家自然科学基金青年项目。

摘要：

离子液体具有不挥发和不易燃的高安全性、优异的电化学稳定性和超宽的电压窗口(高达3～4.5V)等优点[1, 2]，在超级电容器、太阳能电池、锂电池、钠离子电池及其他金属空气电池中显示出良好的应用前景。离子液体在电极材料及其界面处的离子迁移和相变温度对超低温电容器的工作温度和循环寿命等性能起着决定性作用，将离子液体[EMIm][FSI]填充在多孔材料内，限域离子液体在介孔碳材料中的相变温度与孔径大小呈正相关，随着介孔孔径减小，第一相变温度持续降低。但是，当碳材料孔径小于1nm，限域离子液体在低温下的相变消失，主要原因是离子液体与微孔结构的碳材料之间存在强烈的相互作用，但过强的相互作用会极大降低离子迁移率，进而形成一种 “死层”[3]。相比于微孔材料，介孔可以加速离子在低温条件下的迁移，有利于降低超级电容器的工作温度。深入探究限域离子液体在微/介孔电极材料及其界面处的离子迁移和低温相变的耦合关系，阐明超级电容器在超低温度下的本征反应、循环性能衰退规律与失效机制，从而实现高能量密度超级电容器在超低温条件下高效稳定地工作。