DISSERTATION_BURZLER_RAPHAELA.pdf - OPUS - Universität ...

4.5 Grundlagen der Elektrochemie
der Stromverlauf bei sich zyklisch ändernder Spannung für einen Superkondensator dargestellt.
Laufen während der Messung Redoxreaktionen im Superkondensator ab, so wird im
Stromverlauf ein pseudokapazitiver Anteil sichtbar. Dabei weicht der Verlauf stark von der
idealen Form eines Parallelogramms ab. Im Vergleich dazu ist ebenfalls der Verlauf eines
idealen Kondensators gezeigt, der die Form eines Rechteckes zeigt.
Abbildung 4.18: Schematischer Stromverlauf aus der zyklischen Voltammetrie für Superkondensatoren
mit pseudokapazitivem Anteil im Vergleich zum Verlauf bei klassischen
Kondensatoren
Die Durchführung der zyklischen Voltammetrie für jedes hergestellte und präparierte
Aktivkohlenstoffmaterial (vgl. Kapitel 4.4) wurde mit einem vollautomatisierten Messgerät der
Firma MACCOR [242] realisiert, deren Messtechnik ausschließlich auf Batteriesysteme
spezialisiert ist. Der erste Schritt einer Konditionierung diente dabei der Hinführung des
nanoporösen Kohlenstoffs an seine zukünftige Funktionsweise. Durch Lade- und Entladevorgänge
werden die Elektrolytionen durch entsprechende Vorschubgeschwindigkeiten des
Potentials bis in die verwinkeltsten Porenkanäle gedrückt, um das System daran zu gewöhnen,
als elektrochemischer Doppelschichtkondensator zu arbeiten. Ein sehr hohes Maß an elektrostatischer
Anlagerung der Ionen an der hochporösen Kohlenstoffelektrodenoberfläche war
dadurch sehr viel eher gewährleistet, als ohne die Durchführung dieser vorangestellten Messroutine
vor dem eigentlichen Messprogramm. Diese Konditionierung wurde bei Verwendung
eines organischen Elektrolyts bis zu einem Potential von 2.0 V und bei einem wässrigen
Elektrolyt bis zu 0.8 V (vgl. Kapitel 4.5.3) durchgeführt, wobei das System den resultierenden
Antwortstrom ohne jegliche Reglementierungen detektierte. Die angelegten Vorschubgeschwindigkeiten
des Potentials waren 1, 2, 5, 10, 20, 50 und 100 mV/s. In Abbildung 4.19 ist
exemplarisch die Darstellung der Messdaten eines hochporösen Kohlenstoffs im organischen
Elektrolyt 1M TEABF 4 /AN, als Kapazitäts-Spannungs-Diagramm (CV-Diagramm), gezeigt.
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