Naslov Usporedba elektrokemijskih svojstava dva različita superkondenzatora
Naslov (engleski) Comparison of electrochemical properties of two supercapacitors
Autor Monika Belec
Mentor Zoran Mandić (mentor)
Član povjerenstva Zoran Mandić (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstva Stjepan Milardović (član povjerenstva)
Član povjerenstva Marijana Kraljić Roković (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište u Zagrebu Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Zagreb
Datum i država obrane 2019-09-02, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana TEHNIČKE ZNANOSTI Kemijsko inženjerstvo
Sažetak U ovom radu testirana su dva različita superkondenzatora proizvođača Eaton Bussman identičnih deklariranih kapaciteta (6 F) ali različitih nominalnih napona (2,7 i 3,0 V) te su određivana njihova elektrokemijska svojstva. Oba superkondenzatora su testirana pod identičnim uvjetima. Korištene metode su bile punjenje/pražnjenje superkondenzatora konstantnom strujom, ciklička voltametrija i elektrokemijska impedancijska spektroskopija. Iz dobivenih rezultata izračunati su kapaciteti te unutarnji otpori za oba superkondenzatora koji su uspoređeni s deklariranim vrijednostima. Metodom cikličke voltametrije dobiven je uvid u voltamograme koji pokazuju približno pravokutan oblik što je karakteristično i neophodno ponašanje superkondenzatora. Izuzev prvog ciklusa, dobiveni ciklički voltamogrami u oba slučaja ne pokazuju značajnu promjenu struje s brojem ciklusa što ukazuje na stabilnost superkondenzatora kod opetovanog nabijanja/izbijanja. Metodom punjenja i pražnjenja konstantnom strujom, dobiveno je da superkondenzator nominalnog napona 2,7 V ima veće vrijednosti unutarnjeg otpora i kapaciteta u odnosu na superkondenzator nominalnog napona 3,0 V, što ukazuje na drugačiju raspodjelu veličinu pora dva ispitivana superkondenzatora. Što su manje pore u koje prodiru ioni tijekom ciklusa punjenja i pražnjenja, to su veće vrijednosti kapaciteta i gustoće energije, raste ekvivalentni serijski otpor, a pada gustoća snage. Elektrokemijskom impedancijskom spektroskopijom određena su elektrokemijska i električna svojstva ispitivanih superkondenzatora. Svi impedancijski dijagrami pokazuju slično ponašanje. Međutim, superkondenzator nominalnog napona 2,7 V pokazuje nešto manje odstupanje od kapacitivnog ponašanja u usporedbi sa sperkondenzatorom nominalnog napona 3,0 V što se očituje u manjem unutarnjem otporu. Na temelju dobivenih rezultata vidljivo je da nema značajnih odstupanja od deklariranih vrijednosti.
Sažetak (engleski) In this work, two different supercapacitors manufactured by Eaton Bussman with identical declared capacitance (6 F) but different nominal voltages (2,7 V and 3,0 V) were tested to determine their electrochemical properties. Both supercapacitors have been tested under identical conditions. The methods used to evaluate their electrochemical properties were constant current charging/discharging, cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. From the results obtained capacitance and internal resistances for both supercapacitors were determined and compared with the declared values. Cyclic voltammograms show approximately rectangular shape, which is characteristic behavior of supercapacitors. Except for the first cycle, cyclic voltammograms obtained in both cases showed no significant change in current with the number of cycles indicating the stability of the supercapacitor. By the method of constant current charging and discharging, it is clear that supercapacitor nominal voltage of 2,7 V has higher values of internal resistance and capacitance compared to supercapacitors of nominal voltage 3,0 V, indicating a different pore size distributions of two tested supercapacitors. The smaller the pores in which the ions penetrate during the charging/discharging, the higher the values of capacitance and energy, and hence increased serial resistance while there is a decline in power density. The electrical and electrochemical properties of examined supercapacitors were determined by electrochemical impedance spectroscopy. All impedance diagrams show similar behavior. However, a supercapacitor with a nominal voltage 2,7 V shows a higher deviation from the capacitive behavior compared to a supercapacitor with nominal voltage 3,0 V, which is reflected in the smaller internal resistance. Based on the results obtained, it is evident that there are no significant deviations from the declared values of the two supercapacitors .
Ključne riječi
superkondenzator
elektrokemijska impedancijska spektroskopija
ciklička voltametrija
naponski profil
kapacitet
unutarnji otpor.
Ključne riječi (engleski)
supercapacitor
electrochemical impedance spectroscopy
cyclic voltammetry
voltage profile
capacitance
resistance
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:149:707750
Projekt Šifra: IP-2013-11-8825 Naziv: Elektrokemijski superkondenzator visoke snage i velikog sadržaja energije za primjenu u električnim vozilima Naziv: High power-high energy electrochemical supercapacitor for hybrid electric vehicles Kratica: ESUP-CAP Voditelj: Zoran Mandić Pravna nadležnost: Hrvatska Financijer: HRZZ Linija financiranja: IP
Studijski program Naziv: Kemija i inženjerstvo materijala Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: preddiplomski Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (univ. bacc. ing. cheming.)
Vrsta resursa Tekst
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Otvoreni pristup
Uvjeti korištenja
Datum i vrijeme pohrane 2023-02-13 12:29:57