基于离子尺寸与孔径关系的不对称电容行为

采用具有不同孔径分布的活性炭作为电极材料,研究了离子尺寸与孔结构对电容性能的影响.结果表明,正负极表现出不对称的电容行为,正负极的质量比电容分别为113和7f·g-1.在负极电位区间，循环伏安曲线的响应电流明显减小.材料表面最大电荷存储量的理论计算与实验结果有着很好的一致性,这些结果表明用于阳离子电荷存储的电极孔隙空间不够发达,导致电容器在充电过程中负极材料表面达到电荷饱和状态，进而表现出较差的电容行为.然而,四氟硼酸根阴离子可以进入到正极电极材料大多数孔道中,电极未发生电荷饱和效应,表现出优异的电容行为.负极较低的比电容将会影响电容器的整体性能.因此,正负极应当根据离子尺寸与电极材料孔结构的构效关系进行匹配,以使电容器的比电容最大化.