Sposób modyfikacji węgla aktywnego do elektrod kondensatorów elektrochemicznych dla energetyki odnawialnej / Katalog innowacji / Porozumienie Akademickich Centrów Transferu Technologii PACTT

Jednostki naukowe: Politechnika Poznańska
Numer zgłoszenia / patentu: Pat.238271 Poziom gotowości technologicznej (TRL): 3

Idea rozwiązania

Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji węgla aktywnego do elektrod kondensatorów elektrochemicznych, pozwalający na osiągnięcie lepszych parametrów pracy kondensatora elektrochemicznego, w którym wykorzystano elektrody, w zakresie napięcia elektrycznego powyżej teoretycznego napięcia rozkładowego wody. Elektrody powstałe ze zmodyfikowanego węgla aktywnego przeznaczone są do stosowania w szczególności w kondensatorach pracujących w wodnym roztworze soli obojętnej, w szczególności wodnym roztworze siarczanu metalu alkalicznego jako elektrolicie zawierającym nośniki ładunku, nieprzyczyniającym się do nadania systemowi charakterystycznych właściwości redoks. Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji węgla aktywnego do elektrod kondensatorów elektrochemicznych, w którym węgiel aktywny do elektrod kondensatorów elektrochemicznych modyfikuje się amoniakiem przez adsorpcję par nad roztworem amoniaku, korzystnie 10%, w temperaturze pokojowej do momentu ustalenia się równowagi pomiędzy adsorbatem i parami amoniaku pochodzącymi z roztworu, korzystnie 1 godz.

Zalety rozwiązania i przewaga rynkowa

kondensator elektrochemiczny zawierający elektrody z węgla aktywnego modyfikowane według wynalazku charakteryzuje się możliwością zwiększenia napięcia pracy ponad 1,7 V dzięki zwiększeniu nadpotencjału zachodzących niekorzystnych reakcji redox, związanych z rozkładem elektrolitu,
korzystne skutki wynalazku obejmują kondensator elektrochemiczny operujący w roztworze wodnym soli obojętnej mogący pracować cyklicznie w zakresie do 1,8 V zachowując niezmienione wartości pojemności i oporu wewnętrznego przez 3000 cykli ładowania/wyładowania prądem o gęstości 1 A/g,
modyfikacja amoniakiem według wynalazku obniża wartość prądu upływu podczas potencjostatycznego utrzymywania superkondensatora przy napięciu 1,8 V. W efekcie prowadzi to do spowolnienia procesu samowyładowania kondensatora po wyłączeniu go z obwodu. Dodatkowo traktowanie amoniakiem zwiększa zwilżalność elektrod, co jest szczególnie korzystne, gdy materiał elektrodowy wykazuje znaczne właściwości hydrofobowe.