Size Effects at Ultrasonic Treatment of Nanoporous Carbon and Improved Characteristics of Supercapacitors on Its Base

Abstract

As shown, the common characteristic for nanoporous carbons obtained from different types of natural raw materials is so called fractal geometry, which changing is substantially reflected on the process of capacitive energy storage in an electric double layer (EDL) formed at the boundary between the carbon material and the electrolyte (KOH 30% aqueous solution). Relationship between the parameters of fractality and features of ultrasonic influence of carbon on the electronic structure and the structure of the EDL is investigated and results in establishing conditions to achieve improved performance characteristics of supercapacitors based on them.

В роботі вперше знайдено спільну характеристику для нанопористих вуглеців, одержаних із різних видів природньої сировини, — фрактальну геометрію, зміна якої істотно відбивається на процесі місткісного накопичення енергії в подвійному електричному шарі (ПЕШ) на роздільчій межі вуглецевого матеріялу з 30% водним розчином KOH. З’ясовано взаємозв’язок між параметрами фрактальности та впливом ультразвукового опромінення на електронну будову і структуру ПЕШ, встановлено умови для поліпшення експлуатаційних характеристик суперконденсаторів.

В работе впервые обнаружена общая характеристика нанопористых углеродов, полученных из различных видов природного сырья, — фрактальная геометрия, изменение которой существенно отражается на процессе ёмкостного накопления энергии в двойном электрическом слое (ДЭС) на границе раздела углеродного материала с 30% водным раствором KOH.Óстановлена взаимосвязь между параметрами фрактальности и влиянием ультразвукового облучения на электронное строение и структуру ДЭС, определены условия для улучшения эксплуатационных характеристик суперконденсаторов.