University of Tartu
Electrochemical characterization of halide ions adsorption from ionic liquid mixtures at Bi(111) and pyrolytic graphite electrode surface
Abstract
Ökoloogilise jalajälje vähendamiseks vajame me seadmeid, mis aitaks meil edukalt energiat muundada ja salvestada ning liikuda alternatiivsemate energiatootmise meetodite poole võrreldes fossiilsete kütustega. Energiatootmis- ning salvestusseadmeid on palju, kuid neil on üks ühine osa – elektrolüüt. Superkondensaatorite, patareide, päikesepatareide ja kütuselementide korral sõltub nende efektiivsus ja eluiga väga palju kasutatud elektrolüüdist. Klassikalised vesilahustel põhinevad elektrolüüdid ei võimalda meil disainida suure energia ja võimsustihedusega kondensaatoreid, sest limiteerima hakkab vee elektrokeemiline lagunemine. Samuti on paljude orgaaniliste solventide kasutamisel sama probleem ning lisaks ei saa neid elektrolüüte kasutada kõrgel temperatuuril intensiivse aurustumise tõttu. Toatemperatuuril vedelad soolad ehk ioonsed vedelikud võimaldavad lahendada eelmainitud probleeme, olles keemiliselt ja elektrokeemiliselt stabiilsed elektrolüüdid laias potentsiaalide ja temperatuuride vahemikes. Ioonseid vedelikke on võimalik disainida miljoneid kombineerides erinevaid katioone ja anioone ning mõjutades seeläbi elektrolüüdi omadusi. Elektroodi ja elektrolüüdi piirpinnal toimuvad protsessid on olulised fundamentaal ja praktilise elektrokeemia arendamise seisukohast. Struktuur, kuidas paiknevad positiivsed ja negatiivsed osakesed elektroodi pinnal, mõjutab oluliselt energiasalvestus seadmete tööd ja eluiga. Teadustöö eesmärgiks oli uurida ioonsete vedelike kui elektrolüütide käitumist vismut ja süsinikelektroodi pinnal. Mõõtmised viidi läbi mitmes erinevas ioones vedelikus ning nende segudega. Anioonidest keskenduti halogeeniididele, sest varasemalt on teada, et jood ja broom omavad tugevat adsoprtsiooni nii vismuti kui ka süsinikmaterjalidel. Süsteemi elektrokeemiliseks karakteriseerimiseks kasutati tsüklilist voltamperomeetria ja elektrokeemilise impedantsspektroskoopia meetodeid. Samuti võrreldi saadud tulemusi arvutuskeemia ning skaneeriva tunnelmikroskoopia tulemustega. Leiti, et halogeniidide lisamine ioonesete vedelike koostisse mõjutab oluliselt elektrilise kaksikkihi parameetreid ning tõstab mahtuvuse väärtusi. Leiti, et käsitletud elektrolüüdid sobivad kasutamiseks superkondensaatorites.
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author
-
- Siimenson, Carolin
Subjects
dc:subject × 10Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10062/52268
- OAI identifier oai:identifier
- oai:dspace.ut.ee:10062/52268