DISSERTATION_BURZLER_RAPHAELA.pdf - OPUS - Universität ...

5.2 Petrolkoks
Betriebszeit der Testzelle, erreichte der Aktivkohlenstoff mit der höchsten Porosität
(C : KOH = 1 : 5 [wt.]) einen sehr hohen spezifischen Kapazitätswert von 179 F/g im organischen
Elektrolyt. Das Stabilitätsniveau der Kapazität bleibt auch für dieses Material bis zu
einer Belastung von 2500 mA/g von allen anderen Kohlenstoffen unerreicht, doch dann bricht
die Kapazität schlagartig ein. Bei einem Strom von 3400 mA/g stehen nur noch 86 F/g zur
Verfügung, was einem Wert unter 50 % entspricht. Eine durchschnittlich hohe Kapazitätsstabilität
über einen weiten Bereich der Strombelastung besitzt die Aktivierungsstufe mit drei
Anteilen Kaliumhydroxid. Ausgehend von einer Startkapazität von 163 F/g besitzt dieses
Material bei einer Strombelastung von 4200 mA/g immer noch eine Kapazität von 119 F/g, was
einem Verlust von gerade einmal 27 % entspricht. Um hier zu entscheiden, welcher Aktivkohlenstoff
die beste Funktionalität im Einsatz zeigt, muss genau betrachtet werden, in
welchem Rahmen der Strombelastung das Endbauteil betrieben werden soll. Danach kann
entschieden werden, ob eine hohe spezifische Kapazität bei kleinen Strombelastungen
entscheidend ist, oder eine gewisse Kapazitätsstabilität über einen breiteren Strombereich
gewährleistet werden soll.
Spezifische Elektrodenkapazität [F/g]
200
150
100
50
0
0 2000 4000 6000
C:KOH = 2:1
C:KOH = 1:1
C:KOH = 1:2
C:KOH = 1:3
C:KOH = 1:4
C:KOH = 1:5
C:KOH = 1:6
alle 3 V
Strom I [mA/g]
Abbildung 5.59: Abhängigkeit der spezifischen Elektrodenkapazität von der Strombelastung
aus dem galvanostatischen Zyklisieren bei einer Spannung von 3.0 V in
1M TEABF 4 /AN für den in unterschiedlichen Massenverhältnissen mit Kaliumhydroxid
aktivierten Petrolkoks
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass durch die Aktivierung des Petrolkokses mit
Kaliumhydroxid sehr gute Ergebnisse in Bezug auf die von Grund auf neu generierte Porosität
und deren Kapazitätspotenzial erreicht wurden. Ein absoluter Spitzenwert der BET-Oberfläche
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