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5.1 Braunalge Lessonia nigrescens
Leistungs- und Energiewert generieren. Auch die höchste Stabilität der spezifischen Kapazität
über eine steigende Strombelastung ist in dem basischen Elektrolyt gewährleistet, wie es in
Abbildung 5.32 gezeigt ist. Beispielsweise liegt in 1M H 2 SO 4 ab einer Strombelastung von
5000 mA/g der Kapazitätswert bereits unter 50 F/g, wobei der Kapazitätswert für 6M KOH bei
dieser Belastung noch über 100 F/g liegt. Dieser Wert fällt erst unter 100 F/g, ab einer
Strombelastung von mehr als 10.000 mA/g. Die immer höhere Strombelastung ist mit einer
immer schnelleren Lade- und Entladezeit gleichzusetzen, was man auch an der exemplarischen
Darstellung der Lade- und Entladekurven in Abbildung 4.20 sehen kann. Je höher die Belastung
für das gesamte System ist, desto weniger Zeit haben die Elektrolytionen, um in die
„schwammartige“ Kohlenstoffmatrix hinein zu diffundieren und an der Oberfläche zu adsorbieren.
Durch die geringe Zeit können sich somit weniger Ionen anlagern, wodurch die
geringeren Kapazitätswerte zustande kommen. Sind allerdings die Ionen in ihren Ausmaßen
kleiner und damit im System beweglicher, wie im Fall der Kaliumhydroxidlösung, dann reicht
auch eine geringere Lade- und Entladezeit aus, um eine bestimmte Menge an Ionen zu
adsorbieren und dadurch im Vergleich zur Schwefelsäure höhere Kapazitäts-, Leistungs- und
Energiewerte zu erreichen. Eine Übersicht über die exakten Werte ist in Tabelle 5.10 gezeigt.
Die höchsten Kapazitäts-, Leistungs- und Energiewerte konnten für dieses Kohlenstoffmaterial
in dem Elektrolyt 6M KOH erreicht werden.
Spezifische Elektrodenkapazität [F/g]
200
100
0
-100
-200
0.0 0.4 0.8
1M H 2
SO 4
3.8M H 2
SO 4
6M KOH
alle 0.8 V,
10 mV/s
Spannung U [V]
Abbildung 5.30: Abhängigkeit der spezifischen Elektrodenkapazität von der Spannung aus
der zyklischen Voltammetrie bis 0.8 V mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 10 mV/s für
den Kohlenstoff aus einer bei 1100°C pyrolysierten Braunalge Lessonia nigrescens in den
drei wässrigen Elektrolyten von 1M H 2 SO 4 , 3.8M H 2 SO 4 und 6M KOH
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