Figure 1. Le dessin de l'appareil de test et les changements de capacité à différentes vitesses de balayage dans différents électrolytes sous champ magnétique. Crédit :LICP
Étant donné que les dispositifs de stockage d'énergie sont souvent utilisés dans un environnement de champ magnétique, les scientifiques explorent régulièrement comment un champ magnétique externe affecte le stockage de charge des systèmes de supercondensateurs aqueux non magnétiques à base de carbone.
Récemment, une expérience conçue par le groupe du professeur Yan Xingbin de l'Institut de physique chimique de Lanzhou (LICP) de l'Académie chinoise des sciences a révélé que l'application d'un champ magnétique externe peut induire un changement de capacité dans les électrolytes aqueux acides et alcalins, mais pas dans les électrolytes neutres. L'expérience montre également que le champ de force peut expliquer l'origine de l'effet du champ magnétique.
Cette nouvelle découverte établit une relation entre les champs magnétiques et les supercondensateurs, et donne un aperçu du comportement de transport des ions dans les électrolytes aqueux.
Les supercondensateurs à base de carbone sont parmi les dispositifs de stockage d'énergie électrochimiques les plus importants en raison de leur excellente puissance de sortie et de leur durée de vie supérieure. Pendant le processus de charge/décharge, la différence de potentiel électrique entre les électrodes positives et négatives génère un champ magnétique basé sur la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique.
De plus, les supercondensateurs sont souvent utilisés dans les équipements électroniques qui génèrent également un champ magnétique. Cependant, si le champ magnétique affecte le stockage de charge des supercondensateurs n'était pas encore clair avant cette expérience.
Figure 2. La variation des capacités et le mécanisme de convection forcée des ions dans KOH et H
Dans ce travail, les chercheurs ont d'abord signalé que le champ magnétique externe affecte en effet le stockage de charge d'un système de supercondensateur aqueux non magnétique à base de carbone, surmontant ainsi l'effet négligeable du champ magnétique sur les systèmes électrochimiques non magnétiques.
Selon les chercheurs, la direction et l'intensité du champ magnétique, la concentration d'électrolytes et le balayage de voltamétrie affectent tous le changement de capacité des électrolytes acides et alcalins.
En outre, une relation quantitative entre la densité de courant limite à l'interface électrode/électrolyte, l'intensité du champ magnétique, et la concentration et la viscosité des électrolytes ont été identifiées, qui a fourni un tout nouvel aperçu du comportement de transport de charge des supercondensateurs.
"En établissant la relation entre les champs magnétiques et les supercondensateurs, nous avons pu comprendre en profondeur le comportement de transport des ions dans les électrolytes aqueux. Nous prévoyons d'appliquer l'électrochimie à champ magnétique amélioré à d'autres dispositifs de stockage d'énergie, " a déclaré le professeur Yan.
Les résultats ont été publiés en ligne dans Rapports cellulaires Sciences physiques dans un article intitulé "Modification de capacité induite par champ magnétique des supercondensateurs aqueux à base de carbone".
