Solid-state NMR and Electrochemical Dilatometry Study of Charge Storage in Supercapacitor with Redox-active Ionic Liquid Electrolyte
Notice bibliographique
Résumé
Les liquides ioniques électroactifs se distinguent comme nouveaux électrolytes prometteurs pour les supercapacités électrochimiques en permettant notamment d’atteindre des densités énergétiques plus élevées qu’en milieux organiques ou avec des liquides ioniques traditionnels. Cet accroissement est dû aux réactions de transfert électronique (faradiques) qui y prennent place en plus de ceux dans la double-couche qui sont purement capacitifs. Les études fondamentales sur les mécanismes menant au stockage d’énergie dans des supercapacités à base de liquides ioniques électroactifs sont, bien qu’essentielles, peu nombreuses en comparaison avec les systèmes classiques. Le développement d’approches basées sur la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire à l’état solide (SS-NMR) permet l’obtention d’information sur l’environnement local au sein des matériaux d’électrodes qui est nécessaire pour comprendre les mécanismes de stockage dans les supercapacités. Elle permet notamment de suivre l’adsorption et la désorption des ions dans la microstructure du carbone activé utilisé pour les électrodes. Ces approches ont jusqu’à maintenant été utilisées uniquement pour l’étude de systèmes classiques où le stockage n’est effectué que par les mécanismes non-faradiques (double-couche électrigue). Dans ce mémoire je présenterai l’utilisation de la SS-NMR en combinaison avec la dilatométrie électrochimique pour l’étude approfondie des mécanismes de stockage dans des supercapacités constituées d’électrodes à base de carbone activé et utilisant un électrolyte à base de liquide ionique électroactif. La capacité de cette approche pour la détermination de la contribution faradique à la charge emmagasinée a été démontrée pour la première fois. Cette étude a permis de démontrer que le mécanisme de stockage avec un électrolyte électroactif diffère en fonction du voltage appliqué aux électrodes. À l’électrode positive, la désorption des co-ions dans les micropores du carbone activé domine à bas voltage alors que l’adsorption des contre-ions devient importante à haut voltage où elle est accompagnée de l’oxydation du groupement électroactif présent sur le liquide ionique. À l’électrode négative, l’adsorption du contre-ion est le mécanisme principal peu importe le voltage appliqué. L’utilisation de la dilatométrie électrochimique qui permet de mesurer le changement d’épaisseur d’une électrode en fonction du potentiel appliqué a confirmé ces observations. Les résultats de ce mémoire ont permis de mieux comprendre le stockage d’énergie par les supercapacités électrochimiques et l’approche développée pourra être appliquée aux systèmes d’électrolytes électroactifs afin d’en améliorer les performances.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».