以活化之碳材與親水性高分子黏著劑於超級電容器電極製備及應用

Abstract

本論文主要分為兩個部分:第一個部分調整超級電容器碳電極的親水性，希望此電極未來有機會用在水相電解液(0 6 M的NaCl (aq))的超級電容器及近期被廣泛研究的海水淡化方法:電容去離子法(capacitive deionization)。 論文中利用高溫下通二氧化碳的方式將商業的活性碳粉改質，再將活化後的碳粉混合共聚合高分子ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH)當作黏著劑(binder)並製成碳電極，EVOH的加入有效的改善碳材整體的親水性，也使得整個系統下的比電容值、電位窗及電容行為皆有明顯的提升，此電極在水溶液系統6000圈後的穩定性仍可維持90 %。 第二個部分將上述親水性的碳電極搭配實驗室發展成熟的離子液體(ionic liquids)，比較不同親水程度及黏度的離子液體對電容行為的影響，結果顯示:搭配低黏度、高親水性的離子液體1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (EMI-BF4)時，比電容可達170 F/g，離子液體本身寬廣的電位窗可使得系統下的工作電壓高達3 V，最大能量密度可達55 Wh/kg，在高?率密度4 5 kW/kg下，能量密度仍可維持25 Wh/kg。

Date of Award	2014 Jul 25
Original language	Chinese
Supervisor	I-Wen Sun (Supervisor)