活性炭電気二重層キャパシタの単極充放電過程に対する速度論的検討 Single-Electrode Transient Behavior for Electric Double Layer Capacitor Composed of Nano-Porous Carbon Electrode

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抄録

活性炭電気二重層キャパシタのモデルセルに参照電極を組み込んだ3極方式により, 単極充放電過程を測定した.さらに, 過渡応答電流の経時変化を一次元泳動モデルで近似して有効電導度を決定し, バルク中の電導度との比較から電解質イオンの移動機構を考察した.<BR>イオン種の過渡応答に及ぼす影響はバルク中の電導度から期待されるほど大きくなかった.また, 活性炭電極の細孔径が大きいほど過渡応答電流の時定数が短く, 急速充放電に適するとみられるが, 炭素起源の影響から電極の化学的表面状態との関連も考えられる.しかし, 電解液濃度が低くなると電極材料による過渡応答の差は小さくなった.すべての実験結果について有効電導度とバルク中の電導度との相関を調べたところ, 有効電導度はバルク中の電導度を反映したものとならず, イオンの移動が単純な電気泳動以外に表面拡散に類似した移動機構に基づく可能性が示唆された.

Single-electrode transient behavior was measured mainly during the discharging process for a model cell of electric double layer capacitor with nano-porous carbon electrodes and reference electrode. Apparent conductivity in the cell, which we call "effective conductivity, " is determined with approximation of current in transient behavior to a one-dimensional electrophoretic model. A comparison of effective conductivity with conductivity of bulk solution suggests an interesting mechanism of transfer of electrolyte ions.<BR>The difference in transient behavior between various electrolyte ions was not conspicuous in spite of distinctive differences in conductivity of each bulk solution. The large pore diameter of the carbon electrode results in rapid transient behavior and such an electrode should be suitable for rapid charge and discharge. The effect of origin of carbon electrode is found to be significant to bring considerable differences in discharge rate. However, the difference in transient behavior that was caused by materials for carbon electrode becomes smaller for lower concentrations of electrolyte solution. Effective conductivities for all experiments do not directly reflect conductivities of bulk solution of each electrolyte. This implies that electrolyte ions are transported based not only on the electrophoretic effect, but also on a mechanism similar to surface diffusion.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 23(4), 519-525, 1997-07-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  4件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002767730
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4258246
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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