Masinõppel põhinev QnSPR-uuring struktuuriliselt mitmekesiste nanopoorse süsiniku materjalide ja nende mahtuvusliku käitumise kohta lahjendatud ioonse vedeliku elektrolüüdis
Maike Käärik
Efektiivsete energiasalvestuslahenduste arendamisel on oluline mõista elektrilise kaksikkihi (EDL) mahtuvuse seost elektroodimaterjalide struktuursete omadustega. Masinõppe abil analüüsiti 67 nanopoorse süsinikmaterjali ning nende elektrilise kaksikkihi mahtuvust 1,9 M EMIm-TFSI atsetonitriili (ACN) lahuses. Eksperimentaalselt mõõdetud materjalide tekstuuri tunnuste - materjalide eripindala, pooride ruumalade jaotused ja elektroodi tihedus - põhjal koostati lineaarne regressioonimudel, mille abil suudeti prognoosida nii katoodset kui anoodset mahtuvust: katoodse mahtuvuse puhul saadi R² = 0,93 ja anoodse mahtuvuse puhul R² = 0,94. Tulemused näitasid, et elektrolüüdi ioonide adsorptsiooniks on kõige sobivamad väga väikesed poorid – EMIm⁺-katiooni puhul 0,4–0,5 nm, TFSI⁻-aniooni puhul aga alla 0,4 nm. See kinnitab, et nanopoorse süsiniku pooride suuruse kohandamine vastavalt ioonide mõõtmetele on oluline selle energiasalvestusvõime parandamiseks.
