Forskere afslører forholdet mellem magnetfelt og superkapacitorer

Da energilagringsenheder ofte bruges i et magnetfeltmiljø, forskere undersøger jævnligt, hvordan et eksternt magnetfelt påvirker opbevaring af ikke-magnetiske vandige carbonbaserede superkapacitorsystemer.

For nylig, et eksperiment designet af prof. Yan Xingbins gruppe fra Lanzhou Institute of Chemical Physics (LICP) ved det kinesiske videnskabsakademi har afsløret, at anvendelse af et eksternt magnetfelt kan forårsage kapacitansændring i vandige sure og alkaliske elektrolytter, men ikke i neutrale elektrolytter. Forsøget viser også, at kraftfeltet kan forklare magnetfelteffektens oprindelse.

Denne nye opdagelse etablerer et forhold mellem magnetfelter og superkapacitorer, og giver indsigt i ionernes transportadfærd i vandige elektrolytter.

Kulstofbaserede superkapacitorer er blandt de mest fremtrædende elektrokemiske energilagringsenheder på grund af deres fremragende effekt og overlegne cyklustid. Under opladnings-/afladningsprocessen, forskellen i elektrisk potentiale mellem de positive og negative elektroder genererer et magnetfelt baseret på Faradays lov om elektromagnetisk induktion.

I øvrigt, superkapacitorer bruges ofte i elektronisk udstyr, der også genererer et magnetfelt. Imidlertid, om magnetfeltet påvirker opbevaring af superkapacitorer, var endnu ikke klart før dette forsøg.

I dette arbejde, forskerne rapporterede først, at det ydre magnetfelt faktisk påvirker oplagringen af ​​et ikke-magnetisk vandigt carbonbaseret superkapacitorsystem, dermed overvinde den ubetydelige virkning af magnetfeltet på ikke -magnetiske elektrokemiske systemer.

Ifølge forskerne, magnetfeltets retning og intensitet, koncentration af elektrolytter og voltammetri -feje påvirker alle kapacitansændringen i sure og alkaliske elektrolytter.

Ud over, et kvantitativt forhold mellem den begrænsende strømtæthed ved elektrode/elektrolytgrænsefladen, intensiteten af ​​magnetfeltet, og koncentrationen og viskositeten af ​​elektrolytterne blev identificeret, hvilket gav et helt nyt indblik i ladningstransportadfærden for superkapacitorer.

"Ved at etablere forholdet mellem magnetfelter og superkapacitorer, vi var dybt i stand til at forstå ioners transportadfærd i vandige elektrolytter. Vi forventer at anvende magnetfeltforstærket elektrokemi på andre energilagringsenheder, "sagde prof. Yan.

Resultaterne blev offentliggjort online i Cellerapporter Fysisk videnskab i en artikel med titlen "Magnetisk felt induceret kapacitansændring af vandige carbonbaserede superkapacitorer."