JP2016532294A - ポリマーハイブリッドスーパーキャパシタにおける安定性及びキャパシタンスを高める多成分アプローチ - Google Patents
ポリマーハイブリッドスーパーキャパシタにおける安定性及びキャパシタンスを高める多成分アプローチ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016532294A JP2016532294A JP2016534874A JP2016534874A JP2016532294A JP 2016532294 A JP2016532294 A JP 2016532294A JP 2016534874 A JP2016534874 A JP 2016534874A JP 2016534874 A JP2016534874 A JP 2016534874A JP 2016532294 A JP2016532294 A JP 2016532294A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer
- energy storage
- storage device
- electrochemical energy
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 124
- 238000013459 approach Methods 0.000 title abstract description 11
- 238000012983 electrochemical energy storage Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 38
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N para-benzoquinone Natural products O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- -1 quinone compound Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims description 17
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003115 supporting electrolyte Substances 0.000 claims description 7
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- RUFPHBVGCFYCNW-UHFFFAOYSA-N 1-naphthylamine Chemical compound C1=CC=C2C(N)=CC=CC2=C1 RUFPHBVGCFYCNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229930192627 Naphthoquinone Natural products 0.000 claims description 3
- YUENFNPLGJCNRB-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-amine Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(N)=CC=CC3=CC2=C1 YUENFNPLGJCNRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 150000002791 naphthoquinones Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims description 3
- CYCRZLRIJWDWCM-UHFFFAOYSA-N 2-aminonaphthalene-1,4-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(N)=CC(=O)C2=C1 CYCRZLRIJWDWCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IGKLGCQYPZTEPK-UHFFFAOYSA-N pentacene-1,2-dione Chemical compound C1=CC=C2C=C(C=C3C(C=C4C=CC(C(C4=C3)=O)=O)=C3)C3=CC2=C1 IGKLGCQYPZTEPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 claims description 2
- LZPBKINTWROMEA-UHFFFAOYSA-N tetracene-5,12-dione Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(=O)C4=CC=CC=C4C(=O)C3=CC2=C1 LZPBKINTWROMEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- 229920000000 Poly(isothianaphthene) Polymers 0.000 claims 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- BDJXVNRFAQSMAA-UHFFFAOYSA-N quinhydrone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.O=C1C=CC(=O)C=C1 BDJXVNRFAQSMAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 8
- 229940052881 quinhydrone Drugs 0.000 description 6
- XOJVVFBFDXDTEG-UHFFFAOYSA-N Norphytane Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C XOJVVFBFDXDTEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 5
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 241000894007 species Species 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229920000775 emeraldine polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 3
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 3
- FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene Chemical compound C1=CC=C2SC=CC2=C1 FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229920001746 electroactive polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101100317222 Borrelia hermsii vsp3 gene Proteins 0.000 description 1
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010351 charge transfer process Methods 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000008384 inner phase Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000008385 outer phase Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012667 polymer degradation Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000006276 transfer reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/48—Conductive polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
- H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/02—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof using combined reduction-oxidation reactions, e.g. redox arrangement or solion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/58—Liquid electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/58—Liquid electrolytes
- H01G11/60—Liquid electrolytes characterised by the solvent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/58—Liquid electrolytes
- H01G11/62—Liquid electrolytes characterised by the solute, e.g. salts, anions or cations therein
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/52—Separators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
【課題】ポリマーハイブリッドスーパーキャパシタにおける安定性及びキャパシタンスを高める多成分アプローチを提供する。【解決手段】電気化学エネルギー蓄積デバイスは、第１のポリマー電極と、第１のポリマー電極との間で確保された空間を空けて配置された第２のポリマー電極と、を含む。第１及び第２のポリマー電極の間で確保された空間は、キノン化合物を備える電解質を含む。第１及び第２のポリマー電極は、それぞれ酸ドープ可能なポリマーを主成分とする。【選択図】図２
Description
本出願は、２０１３年８月１５日付けで出願された米国仮出願第６１／８６６３９８の優先権を主張し、その全ては参照により本出願に組み込まれる。
本発明は、エネルギー省、基礎エネルギー科学局の助成金ＤＥ−ＦＧ０２−０８ＥＲ４６５３５号による政府援助によって成された。米国政府は、本発明において一定の権利を有する。
１．技術分野
本発明で主張される実施形態の技術分野は、電気化学エネルギー蓄積デバイスに関し、特に、安定性及びキャパシタンスが高められた電気化学エネルギー蓄積デバイスに関する。
本発明で主張される実施形態の技術分野は、電気化学エネルギー蓄積デバイスに関し、特に、安定性及びキャパシタンスが高められた電気化学エネルギー蓄積デバイスに関する。
２．関連技術の考察
スーパーキャパシタ（電気化学キャパシタ）は、車両、家電製品、及び太陽電池［１］における電力及びバックアップ用途に求められる、電池よりも数百倍も速く放電する高電力密度を示すエネルギー蓄積デバイスである。現世代の市販の「二重層」スーパーキャパシタは炭素を電極として用いているが、酸化還元活性ポリマー、遷移金属、又は小分子［１ａ，３］を有する電極の表面の機能化により、炭素ベースのスーパーキャパシタにおけるエネルギー密度を増加させるための研究がこの数十年で進んでいる。
スーパーキャパシタ（電気化学キャパシタ）は、車両、家電製品、及び太陽電池［１］における電力及びバックアップ用途に求められる、電池よりも数百倍も速く放電する高電力密度を示すエネルギー蓄積デバイスである。現世代の市販の「二重層」スーパーキャパシタは炭素を電極として用いているが、酸化還元活性ポリマー、遷移金属、又は小分子［１ａ，３］を有する電極の表面の機能化により、炭素ベースのスーパーキャパシタにおけるエネルギー密度を増加させるための研究がこの数十年で進んでいる。
ポリマーは、豊富で、低価格で、容易に加工可能な材料であるため、軽量で、薄く、柔軟で、透明で、低価格な次世代のエネルギー蓄積ソリューション［１ｃ，４］の候補である。
さらに、電気活性ポリマーは、高い固有の導電率［５］、大きな表面積［６］、高速アクセス可能な酸化還元状態［１ａ］のカスケードを示す、スーパーキャパシタのための優れた高エネルギー密度の電極材料である。しかしながら、電気活性ポリマーの低い電気化学サイクル安定性は、安定したポリマーベースのスーパーキャパシタ及び電池装置［３ｂ，７］の開発を妨げる深刻な問題である。したがって、安定性及びキャパシタンスが高められた改善された電気化学エネルギー蓄積デバイスの必要性が残っている。
概要
本発明のいくつかの実施形態によれば、電気化学エネルギー蓄積デバイスは、第１のポリマー電極と、第１のポリマー電極との間で確保された空間を空けて配置された第２のポリマー電極と、を含む。第１及び第２のポリマー電極の間で確保された空間は、キノン化合物を備える電解質を含む。第１及び第２のポリマー電極は、それぞれ酸ドープ可能なポリマーを主成分とする。
本発明のいくつかの実施形態によれば、電気化学エネルギー蓄積デバイスは、第１のポリマー電極と、第１のポリマー電極との間で確保された空間を空けて配置された第２のポリマー電極と、を含む。第１及び第２のポリマー電極の間で確保された空間は、キノン化合物を備える電解質を含む。第１及び第２のポリマー電極は、それぞれ酸ドープ可能なポリマーを主成分とする。
本発明のいくつかの実施形態によれば、電気化学エネルギー蓄積デバイスの製造方法は、第１の酸ドープ可能なポリマー材料を備える第１のポリマー電極を形成する工程と、第１のポリマー電極上にスペーサ層を堆積する工程と、スペーサ層を電解質中に浸す工程と、スペーサ層の上に、第２の酸ドープ可能なポリマー材料を備える第２のポリマー電極を形成する工程と、を含む。前記電解質はキノン化合物を備える。
本発明の更なる目的及び利点は、発明の詳細な説明、図面、及び実施形態を考慮することにより明らかになる。
本発明のいくつかの実施形態は以下に詳細に説明される。説明する実施形態においては、特定の術語が明瞭化のために使用される。しかしながら、本発明は、選択された特定の術語に限定されることを意図してはいない。関連分野の当業者は、本発明の広い概念を逸脱することなく、他の同等な構成要素が使用可能であり、他の方法が開発され得ることを認めるであろう。背景技術及び発明の詳細な説明の欄を含む本明細書のどこかで引用される全ての参照文献は、個々が独立で組み込まれるように参照により組み込まれる。
図１は、本発明の一実施形態に係る電気化学エネルギー蓄積デバイス１００を表す概略図である。電気化学エネルギー蓄積デバイス１００は、第１のポリマー電極１０２と、第１のポリマー電極との間で確保された空間を空けて配置された第２のポリマー電極１０４と、第１及び第２のポリマー電極１０２，１０４の間で確保された空間内に含まれた電解質１０６と、を含む。電解質１０６はキノン化合物を含み、第１及び第２のポリマー電極１０２，１０４は、それぞれ酸ドープ可能なポリマーを主成分とする。
本発明の一実施形態に係る多成分プロトタイプポリマーハイブリッドスーパーキャパシタが、優れたサイクル安定性、高い比容量（Ｃｓ）、及び、高いエネルギー密度を有することを説明する。本発明の広い概念は、本実施形態のみに限定されるものではない。本発明の本実施形態に係る新しい多成分アプローチは、２つの協同的な酸化還元システムである、主要な電気活性電極としてのポリアニリンと、デバイスの液体相における電解質としてのベンゾキノン−ハイドロキノン（ＢＱＨＱ）酸化還元対と、を結びつけたものである。スーパーキャパシタにおける第２の酸化還元種の導入は、集電体に流延された多孔質ポリアニリンにおける電子移動過程を制御する、調整可能なレドックスシャトルを生成する。
高分子電極と、ハイブリッドスーパーキャパシタの液体系におけるキノイド電解質の酸化還元化学を結合することにより、エネルギーを蓄積して、ハイブリッドポリマーベースのスーパーキャパシタの寿命を増加させる、というこの普遍的戦略はこれまで報告されていない。この分野の刊行物は、従来の３電極セットアップにおいて測定された単電極に関する特性値を報告することが多い。ここに示された全ての結果は、実際の２電極スーパーキャパシタデバイス［８］から得られたものである。
ポリマーとキンヒドロンの間の電荷移動は、ｐＨ依存性が高く、低いｐＨにおいて、速く、可逆的で、完全な２電子移動過程を伴う［１３］。言い換えれば、キノン化合物系は、酸ドープ可能な金属ポリマー系全体と相溶性が高く、擬似容量性のスーパーキャパシタにおいて、エネルギーを蓄積する多数の新しいポリマー−キノン対の出番を与える。一方、炭素［３ａ，１４］、金［１５］、及び白金［１３ａ，１６］の電極におけるキノン系の電極触媒作用は、電極表面で絶縁分子の不可逆的な吸着過程が起こるため、不完全であることが報告されている。このことは、スーパーキャパシタにおいて、不均一電子移動を与えるポリマー電極界面の大きな利点を強調する。
大いに高められた安定性は、溶液中のポリアニリンとキノイド系の間の効率的な電荷移動過程に起因し、ポリマー分解［７ｂ，１７］の原因となる特定の酸化還元過程の程度を実質的に減少させる。
集電体に流延されたポリアニリンなどのポリマーは、ポリマー修飾電極とも呼ばれる。ポリマー膜の厚さに依存して、キノン酸化還元過程が、多孔質ポリマーの外相若しくは内相において、又は、ポリマーと金属基板との間で起こり得る［１３］。したがって、溶液中のキノン類の電荷移動も、スーパーキャパシタにおける導電性ポリマーと集電体の表面との間で起こり得る。しかしながら、ポリマーのない基板と結合されたキノン電解質（修飾剤とも呼ばれる）は、キャパシタンスを与えない（後述する図９の曲線９０４を参照のこと）。キノン酸化還元過程も多孔質ポリマーの酸化還元過程も、高いキャパシタンスに寄与する。
このように、安定性が高められたハイブリッドポリマースーパーキャパシタに関する普遍的戦略が説明される。エネルギーを蓄積するアプローチは、集電体に流延された多孔質ポリマーを使用して、溶液中における酸化還元活性酸化還元種への効率的な電子移動を促進する。５００００回の充放電サイクル後に、比容量の損失は観測されなかった。比容量値Ｃｓは、多成分アプローチを用いた全てのスーパーキャパシタにおいて著しく増加したが、７．７Ｗｈ／ｋｇの高い特定セルのエネルギー密度は維持された。低いｐＨにおけるキノン酸化還元化学と、プロトン酸ドープ金属ポリマーとの相溶性を利用することは、安定性、キャパシタンス、及びエネルギー密度を高める、ポリマースーパーキャパシタと、ポリマーを含むハイブリッドスーパーキャパシタと、電池とを仕立てることに関する新しくかつ有用な戦略である。
本発明のいくつかの実施形態に係るポリマーハイブリッドスーパーキャパシタは、以下の構成要素を含んでいてもよい。
・基板支持体；例えば白金膜であるが、これに限定されない。
・低いｐＨにおいて安定な金属ポリマー；例えばポリアニリンであるがこれに限定されない。
・形成されたキンヒドロン錯体を溶解するＡｃＯＨ（３０％）を用いて、ＢＱ及びＨＱを低ｐＨのＨ２ＳＯ４水溶液（１Ｍ）に溶解することにより新たに調整されたＢＱＨＱ（７３ｍＭ，１：１）溶液
・基板支持体；例えば白金膜であるが、これに限定されない。
・低いｐＨにおいて安定な金属ポリマー；例えばポリアニリンであるがこれに限定されない。
・形成されたキンヒドロン錯体を溶解するＡｃＯＨ（３０％）を用いて、ＢＱ及びＨＱを低ｐＨのＨ２ＳＯ４水溶液（１Ｍ）に溶解することにより新たに調整されたＢＱＨＱ（７３ｍＭ，１：１）溶液
ドープポリマー懸濁液は４５分間超音波処理され、その液滴は、集電体として用いられる２００ｎｍ×１ｃｍ２の大量生産されたＰｔ基板支持体に流延された。金、ステンレス鋼、低合金鋼若しくは高合金鋼、銀、アルミニウム、チタン、タングステン、クロム、ニッケル、モリブデン、ハステロイ又はデュリメット合金（durimet alloy）を含む他の耐酸性金属基板が支持体として用いられてもよい。本発明の一実施形態においては、金属ポリマーは炭素材料を一切含まない。
図２は、本発明のいくつかの実施形態に係るポリマーハイブリッドスーパーキャパシタ２００を示す。図２において、基板支持体２０２，２０４は、金属ポリマー２０６，２０８のコンタクトとして用いられ、外部回路２１０に接続された。使用される金属共役ポリマーは、ポリアニリン類、ポリチオフェン類（例えばＰＥＤＯＴ）、ポリピロール類、ポリ（アミノナフタレン）、ポリ（アミノアントラセン）、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（アミノナフトキノン）、ポリ（イソチアナフテン）、ポリ（ジフェニルアミン）、及びポリ（ジフェニルアミン−ｃｏ−アニリン）を含むが、これらに限定されない。金属ポリマーは、スルホン化ポリアニリン（Ｓ−ＰＡＮＩ）におけるスルホン酸などの有機プロトン酸が自己ドープされたものでもよい。
スーパーキャパシタデバイスの実施例は、２つの同一のポリマー電極を用いて製造された。しかしながら、本発明の一般的な概念は２つの同一のポリマー電極に限定されない。本発明のいくつかの実施形態においては、ポリマー電極２０６，２０８は、電解質溶液２１４を含浸させたスペーサ媒質２１２によって隔離されている。スペーサ媒質は、多孔質ガラスフィルタ若しくはポリマー、又は他の半透膜などの多孔質固体であってもよい。ポリマーは、プロトン交換膜、又は、分子選択膜若しくはイオン選択膜であってもよい。更なるあり得る半透膜としては、濾紙、セルロース、又は綿ベースのフィルタを含む。電解質溶液は、キノン化合物としての、ハイドロキノン、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン、ナフタセンキノン、ペンタセンキノン、又はそれらの混合物のうちの少なくとも１つを備えるものであってもよい。
いくつかの実施形態では、電解質溶液は、ベンゾキノン及びハイドロキノンの混合物を備えていてもよい。ベンゾキノン及びハイドロキノンは、モル比が１：９から９：１であってもよく、例えばモル比が１：１（１対１）であってもよい。キノン化合物は、少なくとも１つの可溶化スルホン酸基、及び／又は、少なくとも１つの可溶化水酸基などの少なくとも１つの可溶化基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、電解質溶液は、分子量が６００ｇ／ｍｏｌ未満の１つ又は２つのキノン化合物を含んでいてもよい。電解質は、４未満又は２未満のｐＨを有する溶液中にキノン化合物を含んでいてもよい。電解質溶液は、硫酸、塩酸、リン酸、酢酸、ギ酸、メタンスルホン酸、若しくはトリフルオロメタンスルホン酸、又はそれらの混合物などの低ｐＨの溶液中に、キノン化合物を備えるものであってもよい。
ＢＱＨＱ溶液は、金属ポリマーが安定な低いｐＨ窓内で、可逆的な酸化還元反応を起こす。導電性の基板支持体２０２，２０４に流涎された金属ポリマー２０６，２０８の液滴は、図２に示されるように、電荷をＢＱＨＱ溶液２１４に移動する。低いｐＨでの金属状態において安定な共役ポリマー、例えばポリアニリンが使用されてもよいが、これに限定されない。
本発明の更なる追加の概念及び実施形態は、以下の実施例として説明される。しかしながら、本発明の広い概念はこれらの特定の実施例に限定されない。
ポリマーハイブリッドスーパーキャパシタは、以下のように作製された。ポリマー電極は、市販のエメラルジン塩基（Ｍ＝５００００）を、水／ＤＭＳＯ，１：１（１ＭのＨ２ＳＯ４において５０ｍｇ／ｍＬ）の溶液中に懸濁させることにより作製された。ドープポリマー懸濁液は４５分間超音波処理され、その液滴は、集電体として用いられる２００ｎｍ×１ｃｍ２の大量生産されたＰｔ基板に流延された。次に、この膜は、空気の存在下で、４０℃で１時間、かつ室温で６時間乾燥された。ポリマーの表面性状を変えるための炭素材料は用いられていない。ＢＱＨＱ（７３ｍＭ，１：１）溶液は、形成されたキンヒドロン錯体を溶解するＡｃＯＨ（３０％）を用いて、ＢＱ及びＨＱをＨ２ＳＯ４水溶液（１Ｍ）に溶解することにより新たに調整された。スーパーキャパシタデバイスは、２つの同一のポリマー電極を用いて製造された。それらは、電解質溶液を含浸させたガラスフィルタによって隔離されている。長いサイクリング試験の前に、スーパーキャパシタデバイスは、ＢＱＨＱ電解質溶液中で、定電流（２．５ｍＡ／ｃｍ２，１５×±０．６５Ｖ）での非対称な充放電サイクルによってあらかじめ調整された。全てのＣｓの値は、定常状態における点に対応している（図３Ａと以下の説明を参照のこと）。２セルスーパーキャパシタの電気化学セルの挙動は、Bio-Logic VMP3 ポテンショスタットを用いて研究された。
ＢＱＨＱ電解質の付加は、高分子電極（ＰＥ）を有するスーパーキャパシタのサイクル安定性を著しく高めた。従来のポリマースーパーキャパシタに対する新しいアプローチの利点は、サイクル実験から明らかである。図３Ｂは、異なる電解質によるポリマースーパーキャパシタ（１２．５ｍＡ／ｃｍ２）のサイクル数に対する容量維持率（％）を示す。支持電解質Ｈ２ＳＯ４／ＡｃＯＨのみの存在下でのポリマースーパーキャパシタは、３５０サイクル後に１０％のキャパシタンスの急速な損失を見せ、２８００サイクル後には８０％に下がった（曲線３０２）。一方、キノイド電解質ＢＱＨＱ／Ｈ２ＳＯ４／ＡｃＯＨ（曲線３００）の存在下でのポリマースーパーキャパシタは、更に図３Ｂに示されるようにサイクル安定性を維持した。
図３Ｂに示された長期間のサイクルは、５００００サイクルにわたる優れたサイクル安定性を説明する。最初の１３０００サイクル後（上のグラフ）では、９８％の容量維持率が観測された。より長時間では（下のグラフ）、キャパシタンスの１５％の連続的な増加が観測された。このことは、キノイド電解質の存在下での高分子電極の持続的な安定性を再び説明する。交流インピーダンス測定は、これらの発見を更に支持する。図４Ａは、ＢＱＨＱ／Ｈ２ＳＯ４／ＡｃＯＨの存在下での、ポリマースーパーキャパシタの２００００ライフサイクルの前（円）と後（三角）でのインピーダンスのナイキストプロットを示す。図４Ｂは、Ｈ２ＳＯ４／ＡｃＯＨの存在下での、ポリマースーパーキャパシタの２００００ガルバノスタティックサイクルの前（四角）と後（円）でのインピーダンスのナイキストプロットを示す。スーパーキャパシタの等価直列抵抗は、合計抵抗と同様に、長期間のサイクルにおけるＢＱＨＱの存在下では低いままである。図３Ｂに示された長期間のサイクル後に観測されたキャパシタンスの増加は、キノン類の濃度勾配の形成と、固体高分子／液体界面における溶解しにくいキンヒドロン錯体［９］とで説明可能である。これらの観測された安定度特性は、ポリマー−炭素ハイブリッドスーパーキャパシタ［４ａ，４ｃ，４ｄ］及び炭素−ＨＱベースのスーパーキャパシタ［３ａ］の安定度特性をはるかに超える。
酸化還元電解質を付加することによる、７サイクル後にキャパシタンスが９５％に到達する初期増加と、３００サイクル後の１００％の最大キャパシタンス（図３Ａ、曲線３００）に我々は注目する。この特徴は、還元性のハイドロキノンと、酸化性のベンゾキノンの両者の分子を含む、多孔質ポリマー電極における錯体平衡／挿入過程の存在を示す。
図５は、ＨＱ（７３ｍＭ、曲線５００）及びＢＱ（７３ｍＭ、曲線５０２）を電解質、Ｈ２ＳＯ４／ＡｃＯＨを支持電解質とした、長期間のサイクルにおけるスーパーキャパシタ（１２．５ｍＡ／ｃｍ２）の容量維持率を示す。図５に示されているように、容量維持率と同様にターンオン特性は、キノイド電解質の組成に依存しており、多成分アプローチの優れた同調性を説明する。
図６に示されているように、ＢＱＨＱ／Ｈ２ＳＯ４／ＡｃＯＨの存在下でのポリマースーパーキャパシタにおける開回路期間（１０）前の繰り返し充放電動作（１１００）は、計１１０００サイクルにわたって電荷蓄積能力の減少を示さなかった。この結果は、実用性に関して明らかに重要である。同様の安定性の挙動は、調査した全てのスーパーキャパシタに関して観測された。
比容量（Ｃｓ、電極の単位質量当たりの蓄積電荷）は、ＢＱＨＱ電解質の存在下で、全てのスーパーキャパシタデバイスで増加した。図７に示されているように、ポリマー電極（〜１０μｍ）が利用されたとき、最も低い測定電流密度（０．５ｍＡ／ｃｍ２）において、Ｃｓの値はプリスティン（pristine）のポリマーデバイス（Ｐ）と比較して５．５倍に増加して、２６４６Ｆ／ｇの比容量に到達した。より厚いポリマー膜（〜６７μｍ）の場合には、Ｐ−ＢＱＨＱスーパーキャパシタにおけるＣｓの値はほとんど２倍（８８２Ｆ／ｇ）になった。比較的高いＣｓの値は、サブｍｍの電極膜、及び、対イオンのないエメラルジン塩基によるプリスティンのポリマースーパーキャパシタで知られている。しかしながら、ポリマーハイブリッドスーパーキャパシタ及び炭素−ポリマーハイブリッドスーパーキャパシタ［４ａ，４ｃ，７ａ］などの、より薄く、透明で、柔軟で、印刷可能なエネルギー蓄積デバイスに多ミクロンポリマー膜を実装するための大変な努力が行われている。
キャパシタンスと安定性の増加は、多成分アプローチによるものである。このことは、同様のデバイスパラメータ［１０］を有するポリアニリンスーパーキャパシタで報告されたＣｓの値とも合致する。さらに、得られた高いＣｓの値は、ポリアニリンの固有の擬似容量では説明できない［１ａ，１１］。
図７は、Ｈ２ＳＯ４／ＡｃＯＨが支持電解質の場合に、ＢＱＨＱ有り（○，□）、及び、ＢＱＨＱ無し（△）における電流密度に対する比容量Ｃｓを示す。放電時に、電流密度が２ｍＡ／ｃｍ２を超えると、Ｃｓの値の低下が観測された。この転移点は、キノン類の拡散に関係している。低電流密度では、比較的大きなキノイド分子の輸送は問題ではない。この特徴は、異なる電荷蓄積メカニズムを示すプリスティンのポリマースーパーキャパシタの場合にはない。
図８は、低拡散の電極を有するスーパーキャパシタの充放電曲線を示す。Ｈ２ＳＯ４／ＡｃＯＨ（曲線８００）におけるスーパーキャパシタは、電気化学キャパシタ［１２］で典型的に観測される線形な電圧−時間の関係を示す、対称な三角形状を定電流で示す。しかしながら、多成分スーパーキャパシタにおいては、充放電曲線８０２は、非容量性の挙動を示す、異なった電圧対時間の勾配を示す。追加の酸化還元種の導入は、スーパーキャパシタの放電プロファイルを、高電圧における高電力領域と、定電圧における電池状領域（more battery-like regime）とに分割する。この転移点は、酸化還元活性電解質の電気化学的電位に関係しており、この多成分ハイブリッドアプローチにおける余分の自由度の存在を表している。
酸化還元活性電解質の取り込みの効果は、サイクリックボルタモグラムでも明らかであり、キャパシタンスは電圧掃引速度により変化する。図９は、２５ｍＶｓ−１でのＢＱＨＱ（７３ｍＭ，１：１）／Ｈ２ＳＯ４／ＡｃＯＨ（曲線９００）及びＨ２ＳＯ４／ＡｃＯＨ（曲線９０２）におけるポリマースーパーキャパシタのサイクリックボルタモグラムを示す。ＢＱＨＱ電解質（曲線９００）の存在下で、キノン類の酸化還元過程に帰せられる０Ｖから０．４Ｖの間の追加の酸化還元特徴が現れた。プリスティンのポリマースーパーキャパシタ（曲線９０２）［１ａ］については特徴的な矩形の形状が観測された。（ポリアニリンのない）集電体のみを用いたＢＱＨＱ（７３ｍＭ，１：１）／Ｈ２ＳＯ４／ＡｃＯＨ（曲線９０４）は、キャパシタンスを与えない。
キノイド電解質の存在下（図９の曲線９００）では、低電位での高い比容量と、高電位でのキャパシタンスの減少を含む非対称の挙動が放電時（←）に観測される。これらの異なる容量は、ポリアニリンの金属的なエメラルジン状態からＢＱＨＱ酸化還元対への溶液中での連続的な電子移動過程で説明することができる。しかしながら、ＰＥ−ＢＱＨＱハイブリッドスーパーキャパシタの測定されたＣｓの値全体は、プリスティンのデバイスと比較して大幅に改善され、７．７Ｗｈ／ｋｇの高い特定エネルギー密度が０．６５Ｖの動作電圧で維持された。
スーパーキャパシタにおける比容量Ｃｓの増加に帰着する、キンヒドロン（ＢＱＨＱ）酸化還元対とポリアニリンとの間の優れた相互作用は、図２に図示されている。
結論として、安定性が高められたハイブリッドポリマースーパーキャパシタに関する普遍的戦略の実施例が説明された。エネルギーを蓄積するアプローチは、多孔質ポリマーを電極として使用して、溶液中における酸化還元活性酸化還元種への効率的な電子移動を促進する。５００００回の充放電サイクル後に、比容量の損失は観測されなかった。比容量値Ｃｓは、多成分アプローチを用いた全てのスーパーキャパシタにおいて著しく増加したが、７．７Ｗｈ／ｋｇの高い特定セルのエネルギー密度は維持された。低いｐＨにおけるキノン酸化還元化学と、プロトン酸ドープ金属ポリマーとの相溶性は、安定性、キャパシタンス、及びエネルギー密度を高める、ポリマースーパーキャパシタと、ポリマーを含むハイブリッドスーパーキャパシタと、電池とを仕立てることに関する新しくかつ有用な戦略である。
参考文献
[1] a) G. A. Snook, P. Kao, A. S. Best, J. Power Sources 2011, 196, 1-12; b) J.R. Miller, P. Simon, Science 2008, 321, 651-652; c) H. Li, Q. Zhao, W. Wang, H.Dong, D. Xu, G. Zou, H. Duan, D. Yu, Nano Lett. 2013, 13, 1271-1277.
[2] L. L. Zhang, X. S. Zhao, Chem. Soc. Rev. 2009, 38,2520-2531.
[3] a) S. Roldan, C. Blanco, M. Granda, R. Menendez, R. Santamaria, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 1699-1701; b) P. Simon, Y. Gogotsi, Nat.Mater. 2008, 7, 845-854; c) G. Wang, L. Zhang, J. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2012,41, 797-828.
[4] a) H. Lin, L. Li, J. Ren, Z. Cai, L. Qiu, Z. Yang, H. Peng, Sci. Rep. 2013,3; b) L. Yuan, X. Xiao, T. Ding, J. Zhong, X. Zhang, Y. Shen, B. Hu, Y. Huang,J. Zhou, Z. L. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 4934-4938; c) Q. Wu, Y.Xu, Z. Yao, A. Liu, G. Shi, ACS Nano 2010, 4, 1963-1970; d) C. Meng, C. Liu, L.Chen, C. Hu, S. Fan, Nano Lett. 2010, 10, 4025-4031.
[5] A. J. Heeger, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2591-2611.
[6] J. Huang, R. B. Kaner, J. Am. Chem. Soc 2004, 126, 851-855.
[7] a) L. Nyholm, G. Nystrom, A. Mihranyan, M. Stromme, Adv. Mater. 2011, 23, 3751- 3769; b) R. Kotz, M. Carlen, ElectrochimicaActa 2000, 45, 2483-2498.
[8] M. D. Stoller, R. S. Ruoff, Energy Environ. Sci.2010, 3, 1294-1301.
[9] R. E. Moser, H. G. Cassidy, J. Am. Chem. Soc 1965, 87, 3463-3467.
[10] a) H. Zhou, H. Chen, S. Luo, G. Lu, W. Wei, Y. Kuang, J. Solid StateElectrochem. 2005, 9, 574-580; b) C. Meng, C. Liu, S. Fan, Electrochem. Comm.2009, 11, 186-189.
[11] C. Peng, D. Hu, G. Z. Chen, Chem. Comm. 2011, 47, 4105-4107.
[12]V. Khomenko, E. Frackowiak, F. Beguin, Electrochim. Acta 2005, 50,2499-2506.
[13]a) J. C. Cooper, E. A. H. Hall, Electroanalysis 1993, 5, 385-397; b) Z.Mandic, L. Duic, J. Electroanal. Chem. 1996, 403, 133-141; c) A. Malinauskas,R. Holze, Electrochim. Acta 1998, 43, 2563-2575.
[14] S. H. DuVall, R. L. McCreery, Anal. Chem. 1999, 71, 4594-4602.
[15] V. Budavari, A. Szucs, A. Oszko, M. Novak, Electrochim. Acta 2003, 48,3499-3508.
[16]E. Laviron, J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1984, 164,213-227.
[17]E. Frackowiak, V. Khomenko, K. Jurewicz, K. Lota, F. Beguin, J. PowerSources 2006, 153, 413-418.
[1] a) G. A. Snook, P. Kao, A. S. Best, J. Power Sources 2011, 196, 1-12; b) J.R. Miller, P. Simon, Science 2008, 321, 651-652; c) H. Li, Q. Zhao, W. Wang, H.Dong, D. Xu, G. Zou, H. Duan, D. Yu, Nano Lett. 2013, 13, 1271-1277.
[2] L. L. Zhang, X. S. Zhao, Chem. Soc. Rev. 2009, 38,2520-2531.
[3] a) S. Roldan, C. Blanco, M. Granda, R. Menendez, R. Santamaria, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 1699-1701; b) P. Simon, Y. Gogotsi, Nat.Mater. 2008, 7, 845-854; c) G. Wang, L. Zhang, J. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2012,41, 797-828.
[4] a) H. Lin, L. Li, J. Ren, Z. Cai, L. Qiu, Z. Yang, H. Peng, Sci. Rep. 2013,3; b) L. Yuan, X. Xiao, T. Ding, J. Zhong, X. Zhang, Y. Shen, B. Hu, Y. Huang,J. Zhou, Z. L. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 4934-4938; c) Q. Wu, Y.Xu, Z. Yao, A. Liu, G. Shi, ACS Nano 2010, 4, 1963-1970; d) C. Meng, C. Liu, L.Chen, C. Hu, S. Fan, Nano Lett. 2010, 10, 4025-4031.
[5] A. J. Heeger, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2591-2611.
[6] J. Huang, R. B. Kaner, J. Am. Chem. Soc 2004, 126, 851-855.
[7] a) L. Nyholm, G. Nystrom, A. Mihranyan, M. Stromme, Adv. Mater. 2011, 23, 3751- 3769; b) R. Kotz, M. Carlen, ElectrochimicaActa 2000, 45, 2483-2498.
[8] M. D. Stoller, R. S. Ruoff, Energy Environ. Sci.2010, 3, 1294-1301.
[9] R. E. Moser, H. G. Cassidy, J. Am. Chem. Soc 1965, 87, 3463-3467.
[10] a) H. Zhou, H. Chen, S. Luo, G. Lu, W. Wei, Y. Kuang, J. Solid StateElectrochem. 2005, 9, 574-580; b) C. Meng, C. Liu, S. Fan, Electrochem. Comm.2009, 11, 186-189.
[11] C. Peng, D. Hu, G. Z. Chen, Chem. Comm. 2011, 47, 4105-4107.
[12]V. Khomenko, E. Frackowiak, F. Beguin, Electrochim. Acta 2005, 50,2499-2506.
[13]a) J. C. Cooper, E. A. H. Hall, Electroanalysis 1993, 5, 385-397; b) Z.Mandic, L. Duic, J. Electroanal. Chem. 1996, 403, 133-141; c) A. Malinauskas,R. Holze, Electrochim. Acta 1998, 43, 2563-2575.
[14] S. H. DuVall, R. L. McCreery, Anal. Chem. 1999, 71, 4594-4602.
[15] V. Budavari, A. Szucs, A. Oszko, M. Novak, Electrochim. Acta 2003, 48,3499-3508.
[16]E. Laviron, J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1984, 164,213-227.
[17]E. Frackowiak, V. Khomenko, K. Jurewicz, K. Lota, F. Beguin, J. PowerSources 2006, 153, 413-418.
本明細書に図示され記載された実施形態は、当業者に本発明の作成方法及び使用方法を教示することだけを意図したものである。本発明の実施形態の説明において、特定の術語は明瞭さのためだけに使用されている。しかしながら、本発明はそのようにして選択された術語だけに限定されることを意図していない。本発明の上記実施形態は、上記開示を考慮すれば当業者にとって明らかなように、本発明を逸脱することなく変更及び変形が可能である。したがって、請求項及びそれと等価の範囲において、本発明は規定の説明以外で実施されてもよいことが理解される。
１００ 電気化学エネルギー蓄積デバイス
１０２ 第１のポリマー電極
１０４ 第２のポリマー電極
１０６ 電解質
２００ ポリマーハイブリッドスーパーキャパシタ
２０２，２０４ 基板支持体
２０６，２０８ ポリマー電極（金属ポリマー）
２１０ 外部回路
２１２ スペーサ媒質
２１４ 電解質溶液
１０２ 第１のポリマー電極
１０４ 第２のポリマー電極
１０６ 電解質
２００ ポリマーハイブリッドスーパーキャパシタ
２０２，２０４ 基板支持体
２０６，２０８ ポリマー電極（金属ポリマー）
２１０ 外部回路
２１２ スペーサ媒質
２１４ 電解質溶液
Claims (32)
- 第１のポリマー電極と、
前記第１のポリマー電極との間で確保された空間を空けて配置された第２のポリマー電極と、
前記第１及び第２のポリマー電極の間で確保された前記空間内に含まれた電解質と、を備え、
前記電解質はキノン化合物を備え、
前記第１及び第２のポリマー電極は、それぞれ酸ドープ可能なポリマーを主成分とする電気化学エネルギー蓄積デバイス。 - 前記電解質が、ベンゾキノン及びハイドロキノンを備える請求項１に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記電解質が、モル比が１：９から９：１のベンゾキノン及びハイドロキノンを備える請求項２に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記電解質が、モル比が１対１のベンゾキノン及びハイドロキノンを備える請求項２に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記電解質が、キノン化合物としての、ハイドロキノン、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン、ナフタセンキノン、及びペンタセンキノンのうちの少なくとも１つを含む請求項１に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記キノン化合物が、少なくとも１つの可溶化スルホン酸基を含む請求項５に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記キノン化合物が、少なくとも１つの可溶化水酸基を含む請求項５に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記電解質が、分子量が６００ｇ／ｍｏｌ未満の１つ又は２つの前記キノン化合物を備える請求項１に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記電解質が、４未満のｐＨを有する溶液中に前記キノン化合物を備える請求項１に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記電解質が、２未満のｐＨを有する溶液中に前記キノン化合物を備える請求項１に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- ２未満のｐＨを有する前記溶液は、硫酸、塩酸、リン酸、酢酸、ギ酸、メタンスルホン酸、及びトリフルオロメタンスルホン酸のうちの少なくとも１つを備える少なくとも１つの支持電解質を備える請求項１０に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記第１及び第２のポリマー電極の前記酸ドープ可能なポリマーは、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、ポリピロール類、ポリ（アミノナフタレン）、ポリ（アミノアントラセン）、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（アミノナフトキノン）、ポリ（イソチアナフテン）、ポリ（ジフェニルアミン）、及びポリ（ジフェニルアミン−ｃｏ−アニリン）のうちの少なくとも１つを備える請求項１に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記第１及び第２のポリマー電極は、それぞれポリアニリンを主成分とする請求項１に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記第１のポリマー電極は第１のポリマーを主成分とし、前記第２のポリマー電極は第２のポリマーを主成分とし、前記第１のポリマーは前記第２のポリマーと異なる請求項１に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記第１のポリマー電極と前記第２のポリマー電極との間に位置し、それらの間の前記空間を維持することを助けるスペーサ媒質を更に備え、前記スペーサ媒質には前記電解質が吸収されている請求項１に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記スペーサ媒質が多孔質固体である請求項１５に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記多孔質固体は、多孔質ガラスフィルタ又はポリマーの少なくとも１つである請求項１６に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記ポリマーは、プロトン交換膜、分子選択膜、又はイオン選択膜である請求項１７に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記スペーサ媒質がゲルである請求項１５に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記スペーサ媒質が濾紙である請求項１５に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記スペーサ媒質が、セルロース又は綿ベースのフィルタである請求項１５に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 基板を更に備え、前記第１のポリマー電極が前記基板上に形成される請求項１に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 耐酸性金属基板である集電体を更に備える請求項１に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記耐酸性金属基板は、白金又は金のうちの１つである請求項２３に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記耐酸性金属基板は、ステンレス鋼、低合金鋼、又は高合金鋼のうちの１つである請求項２３に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記耐酸性金属基板は、チタン、タングステン、アルミニウム、銀、クロム、ニッケル、又はモリブデンのうちの１つである請求項２３に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 前記耐酸性金属基板は、ハステロイ又はデュリメット合金のうちの１つである請求項２３に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイス。
- 第１の酸ドープ可能なポリマー材料を備える第１のポリマー電極を形成する工程と、
前記第１のポリマー電極上にスペーサ層を堆積する工程と、
前記スペーサ層を電解質中に浸す工程と、
前記スペーサ層の上に、第２の酸ドープ可能なポリマー材料を備える第２のポリマー電極を形成する工程と、を備え、
前記電解質がキノン化合物を備える電気化学エネルギー蓄積デバイスの製造方法。 - 前記電解質が、ベンゾキノン及びハイドロキノンを備える請求項２８に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイスの製造方法。
- 前記電解質が、２未満のｐＨを有する溶液中に前記キノン化合物を備える請求項２８に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイスの製造方法。
- 前記第１及び第２の酸ドープ可能なポリマー材料は、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、ポリピロール類、ポリ（アミノナフタレン）、ポリ（アミノアントラセン）、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（アミノナフトキノン）、ポリ（イソチアナフテン）、ポリ（ジフェニルアミン）、及びポリ（ジフェニルアミン−ｃｏ−アニリン）のうちの少なくとも１つを備える請求項２８に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイスの製造方法。
- 前記第１のポリマー電極が上に形成された基板を用意する工程を更に備え、
前記基板が耐酸性金属基板である請求項２８に記載の電気化学エネルギー蓄積デバイスの製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201361866398P | 2013-08-15 | 2013-08-15 | |
| US61/866,398 | 2013-08-15 | ||
| PCT/US2014/051330 WO2015023974A1 (en) | 2013-08-15 | 2014-08-15 | A multicomponent approach to enhance stability and capacitance in polymer-hybrid supercapacitors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016532294A true JP2016532294A (ja) | 2016-10-13 |
Family
ID=52468730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016534874A Pending JP2016532294A (ja) | 2013-08-15 | 2014-08-15 | ポリマーハイブリッドスーパーキャパシタにおける安定性及びキャパシタンスを高める多成分アプローチ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20160196929A1 (ja) |
| EP (1) | EP3033758A4 (ja) |
| JP (1) | JP2016532294A (ja) |
| KR (1) | KR20160067837A (ja) |
| CN (1) | CN105723482A (ja) |
| CA (1) | CA2920365A1 (ja) |
| WO (1) | WO2015023974A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018137416A (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 財團法人國家同▲歩▼輻射研究中心 | 導電性ペーパー電極、電気化学キャパシタ及びその製造方法 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2012378149B2 (en) | 2011-12-21 | 2016-10-20 | The Regents Of The University Of California | Interconnected corrugated carbon-based network |
| AU2013230195B2 (en) | 2012-03-05 | 2017-04-20 | The Regents Of The University Of California | Capacitor with electrodes made of an interconnected corrugated carbon-based network |
| JP2017522725A (ja) | 2014-06-16 | 2017-08-10 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア | ハイブリッド電気化学セル |
| EA038167B1 (ru) | 2014-11-18 | 2021-07-19 | Дзе Риджентс Оф Дзе Юниверсити Оф Калифорния | Композит на основе пористой взаимосвязанной складчатой углеродной сетки (iccn) |
| WO2016205407A1 (en) * | 2015-06-15 | 2016-12-22 | Biosolar, Inc. | High capacity cathode for use in supercapacitors and batteries and methods for maufacturing such cathodes |
| US10655020B2 (en) | 2015-12-22 | 2020-05-19 | The Regents Of The University Of California | Cellular graphene films |
| CA3009208A1 (en) | 2016-01-22 | 2017-07-27 | The Regents Of The University Of California | High-voltage devices |
| DE102016202988A1 (de) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Robert Bosch Gmbh | Organischer Elektrolyt, Verwendung des Elektrolyten und Hybridsuperkondensator, der den Elektrolyten enthält |
| CA3018568A1 (en) | 2016-03-23 | 2017-09-28 | The Regents Of The University Of California | Devices and methods for high voltage and solar applications |
| CN109074967B (zh) | 2016-04-01 | 2022-07-08 | 加利福尼亚大学董事会 | 在碳布上直接生长聚苯胺纳米管用于柔性高性能超级电容器 |
| CN105806916A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-07-27 | 浙江刚竹网络科技有限公司 | 一种基于聚吡咯的高灵敏度镉离子电极及其制备方法 |
| US11097951B2 (en) | 2016-06-24 | 2021-08-24 | The Regents Of The University Of California | Production of carbon-based oxide and reduced carbon-based oxide on a large scale |
| EA201990587A1 (ru) | 2016-08-31 | 2019-07-31 | Дзе Риджентс Оф Дзе Юнивёрсити Оф Калифорния | Устройства, содержащие материалы на основе углерода, и их производство |
| CA3067725A1 (en) | 2017-07-14 | 2019-01-17 | Volker Strauss | Simple route to highly conductive porous graphene from carbon nanodots for supercapacitor applications |
| CN107919234B (zh) * | 2017-10-26 | 2019-09-20 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种增强型超级电容器及其制备方法 |
| CN107887173B (zh) * | 2017-10-26 | 2020-06-30 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种非对称超级电容器及其制备方法 |
| US10403435B2 (en) | 2017-12-15 | 2019-09-03 | Capacitor Sciences Incorporated | Edder compound and capacitor thereof |
| EP3786995B1 (en) * | 2019-09-02 | 2022-12-28 | Ligna Energy AB | Paca:pedot electrode materials |
| US10938032B1 (en) | 2019-09-27 | 2021-03-02 | The Regents Of The University Of California | Composite graphene energy storage methods, devices, and systems |
| EP3828975A1 (de) | 2019-11-28 | 2021-06-02 | Technische Universität Graz | Stabile wässrige zusammensetzungen umfassend chinone und deren verwendung in redox-flow batterien |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001163960A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-06-19 | Mitsui Chemicals Inc | 導電性高分子物質の製造方法および固体電解コンデンサ |
| JP2001163983A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-06-19 | Mitsui Chemicals Inc | 重合添加剤 |
| JP2002100398A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-04-05 | Nec Corp | 二次電池及び電気化学キャパシタ並びにそれらの製造方法 |
| KR20030064783A (ko) * | 2000-11-09 | 2003-08-02 | 에프오씨 프랑켄버그 오일 컴패니 이에스티. | 슈퍼커패시터 및 이 슈퍼커패시터를 제조하는 방법 |
| JP3708426B2 (ja) * | 2000-11-13 | 2005-10-19 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | プロトン伝導型ポリマー２次電池 |
| KR100573358B1 (ko) * | 2002-09-17 | 2006-04-24 | 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼 | 리튬이온2차전지용 세퍼레이터 및 이를 포함한리튬이온2차전지 |
| JP2004349306A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Nec Tokin Corp | 電気二重層コンデンサ及び電気二重層コンデンサ積層体 |
| JP5148056B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2013-02-20 | 三菱化学株式会社 | 電解コンデンサ用電解液及び電解コンデンサ |
| KR100931963B1 (ko) * | 2007-09-28 | 2009-12-15 | 한국에너지기술연구원 | 초고용량 커패시터용 전해질 첨가제 및 그 제조방법, 그첨가제를 함유하는 전해질 용액 |
| WO2010144153A2 (en) * | 2009-01-09 | 2010-12-16 | The Regents Of The University Of California | Mesoporous nanocrystalline film architecture for capacitive storage devices |
| MX2014004820A (es) * | 2011-10-28 | 2014-05-20 | Lubrizol Advanced Mat Inc | Sistemas de electrolito a base de poliuretano para celdas electroquimicas. |
-
2014
- 2014-08-15 US US14/912,034 patent/US20160196929A1/en not_active Abandoned
- 2014-08-15 WO PCT/US2014/051330 patent/WO2015023974A1/en active Application Filing
- 2014-08-15 KR KR1020167006432A patent/KR20160067837A/ko not_active Application Discontinuation
- 2014-08-15 CA CA2920365A patent/CA2920365A1/en not_active Abandoned
- 2014-08-15 CN CN201480057023.4A patent/CN105723482A/zh active Pending
- 2014-08-15 EP EP14836233.8A patent/EP3033758A4/en not_active Withdrawn
- 2014-08-15 JP JP2016534874A patent/JP2016532294A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018137416A (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 財團法人國家同▲歩▼輻射研究中心 | 導電性ペーパー電極、電気化学キャパシタ及びその製造方法 |
| US10468202B2 (en) | 2017-02-21 | 2019-11-05 | National Synchrotron Radiation Research Center | Conductive paper electrode, electrochemical capacitor and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3033758A1 (en) | 2016-06-22 |
| US20160196929A1 (en) | 2016-07-07 |
| KR20160067837A (ko) | 2016-06-14 |
| CN105723482A (zh) | 2016-06-29 |
| CA2920365A1 (en) | 2015-02-19 |
| EP3033758A4 (en) | 2017-05-10 |
| WO2015023974A1 (en) | 2015-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2016532294A (ja) | ポリマーハイブリッドスーパーキャパシタにおける安定性及びキャパシタンスを高める多成分アプローチ | |
| Yadav et al. | Ionic liquid incorporated, redox-active blend polymer electrolyte for high energy density quasi-solid-state carbon supercapacitor | |
| Muchakayala et al. | Development and supercapacitor application of ionic liquid-incorporated gel polymer electrolyte films | |
| Salinas-Torres et al. | Asymmetric hybrid capacitors based on activated carbon and activated carbon fibre–PANI electrodes | |
| Kausar | Overview on conducting polymer in energy storage and energy conversion system | |
| Xiong et al. | Graphitic petal electrodes for all‐solid‐state flexible supercapacitors | |
| Dubal et al. | A high voltage solid state symmetric supercapacitor based on graphene–polyoxometalate hybrid electrodes with a hydroquinone doped hybrid gel-electrolyte | |
| Naderi et al. | Fabrication of a 2.8 V high-performance aqueous flexible fiber-shaped asymmetric micro-supercapacitor based on MnO 2/PEDOT: PSS-reduced graphene oxide nanocomposite grown on carbon fiber electrode | |
| Bavio et al. | Flexible symmetric and asymmetric supercapacitors based in nanocomposites of carbon cloth/polyaniline-carbon nanotubes | |
| Yadav et al. | Energy enhancement of quasi-solid-state supercapacitors based on a non-aqueous gel polymer electrolyte via a synergistic effect of dual redox additives diphenylamine and potassium iodide | |
| Zhou et al. | A high performance hybrid asymmetric supercapacitor via nano-scale morphology control of graphene, conducting polymer, and carbon nanotube electrodes | |
| Yadav et al. | Nonaqueous, redox‐active gel polymer electrolyte for high‐performance supercapacitor | |
| Yin et al. | Effect of NaI/I2 mediators on properties of PEO/LiAlO2 based all-solid-state supercapacitors | |
| Zhou et al. | Development of all-solid-state mediator-enhanced supercapacitors with polyvinylidene fluoride/lithium trifluoromethanesulfonate separators | |
| Wang et al. | High-performance flexible MnO2@ carbonized cotton textile electrodes for enlarged operating potential window symmetrical supercapacitors | |
| Vijayakumar et al. | Electrode mass ratio impact on electrochemical capacitor performance | |
| Lee et al. | Development and optimization of ionic liquid based gel polymer electrolyte for all solid-state supercapacitor | |
| CN103903870A (zh) | 一种可变色和可拉伸的超级电容器及其制备方法 | |
| Shimamoto et al. | All-solid-state electrochemical capacitors using MnO2/carbon nanotube composite electrode | |
| Hashmi et al. | Polymer electrolytes for supercapacitor and challenges | |
| Feng et al. | Superior performance of an active electrolyte enhanced supercapacitor based on a toughened porous network gel polymer | |
| Djire et al. | Enhanced performance for early transition metal nitrides via pseudocapacitance in protic ionic liquid electrolytes | |
| De et al. | Transition metal oxide/electronically conducting polymer composites as electrode materials for supercapacitors | |
| Staiti et al. | Nafion® and Fumapem® polymer electrolytes for the development of advanced solid-state supercapacitors | |
| Su et al. | Excellent rate capability supercapacitor based on a free-standing PEDOT: PSS film enabled by the hydrothermal method |