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All solid electric double layer capacitors based on Nafion ionomer (Articolo in rivista)

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All solid electric double layer capacitors based on Nafion ionomer (Articolo in rivista) (literal)

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Staiti P., Minutoli M., Lufrano F. (2002)
All solid electric double layer capacitors based on Nafion ionomer
in Electrochimica acta; Elsevier, Amsterdam (Paesi Bassi)
(literal)

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I supercapacitori sono dei sistemi che stanno dimostrando notevole attenzione dai ricercatori di tutto il mondo in quanto potendo accumulare e fornire in tempi rapidi notevoli quantità di energia elettrica potrebbero essere utilizzati insieme a dispositivi di energia primaria, come batterie e celle a combustibile, per superare gli spunti di potenza o per recuperare energia quando si ha un eccesso di questa. Ad esempio, tali situazioni sono frequenti nelle auto elettriche, che necessitano di un surplus di potenza durante le accelerazione e che invece possono immagazzinare energia durante le frenate. L'articolo è stato pubblicato sulla rivista ufficiale dell'International Society of Electrochemistry (ISE), Electrochimica Acta, che ha un fattore di impatto 2,078 (2002) e che divulga lavori originali e review nel campo dell'elettrochimica. (literal)

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L'articolo riporta risultati ottenuti da un tipo di supercapacitore innovativo che utilizza un elettrolita solido al posto del più tradizionale elettrolita liquido supportato in una matrice porosa. L'interesse per tale tipologia di supercapacitore consiste nel realizzare un dispositivo che eguagli o superi le prestazioni degli attuali sistemi ad elettrolita liquido, che abbia una più semplice linea di produzione automatizzata e che conduca ad un prodotto con maggiori caratteristiche di sicurezza. L'abbassamento dei costi di produzione e la maggiore sicurezza del dispositivo, insieme alla sua caratteristica di erogare, in quanto basato su un elettrolita a conducibilità protonica, elevate potenze elettriche potrebbe indirizzare una sua applicazione nelle auto elettriche che utilizzano come generatori di corrente primaria le celle a combustibile. (literal)

Note

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CNR-ITAE, Istituto di Tecnologie Avanzate per l'Energia \"Nicola Giordano\", Messina (literal)

Titolo

Abstract

The aim of the present work is to demonstrate that an efficient all solid electric double layer capacitor (EDLC) may be realised with electrolyte membrane and carbon based electrodes prepared by using a Nafion ionomer solution. Polymer membrane was prepared by a casting method. Electrodes were prepared with two overlapped layers formed of a carbonNafion layer and a carbon paper substrate. Three different electrolyte separators in capacitor configuration have been tested and compared: (1) a commercial Nafion 115 membrane (N115), (2) a membrane prepared by casting the Nafion 1100 solution (NRG50) and (3) a porous glass fibre matrix impregnated with a 1 M H2SO4 solution (FVH2SO4). The membrane and electrodes assemblies (MEA) had thickness of 0.60.8 mm and geometric area of 4 cm2. The EDLCs characteristics have been studied by conductivity, cyclic voltammetry and DC chargedischarge methods. Proton conductivities of 5.7×10-2 and 3.1×10-2 S cm-1 have been measured at room temperature for the N115 and the NRG50, respectively. Specific capacity of 13.2 F g-1 has been obtained by capacitor utilising the cast Nafion membrane. This value is 70% of specific capacity obtained from the capacitor using sulphuric acid and about 140% of that using Nafion 115. (literal)

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