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Pore ​​Size Reduction Erhöht Energie In Super-Kondensatoren gespeicherte

Published on June 21, 2011 at 3:10 AM

Durch Cameron Chai

Yury Gogotsi der Drexel University mit seinen Mitarbeitern fühlte die Notwendigkeit der Untersuchung eines möglichen Superkondensator Material auf atomarer Ebene zu bestimmten experimentellen Ergebnisse zu analysieren. Ein Forscherteam unter der Leitung des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) Computational Physiker Vincent Meunier und Computational Chemiker Jingsong Huang und Bobby Sumpter aktiviert die Analyse auf atomarer Ebene.

Computational Modeling von Kohlenstoff Superkondensatoren mit den Auswirkungen der Krümmung der Oberfläche enthalten.

Gogotsi Team fand, dass es möglich ist, die vorhandene Energie in eine Kohlenstoff Superkondensator erheblich erweitern durch die Verringerung der Größe der Poren in dem Material auf fast eine unmögliche Größe. Die Größe der Poren sehr klein war, wenn die Größe der Lösungsmittel-bedeckten elektrischen Ladungsträger, die sich ideal in ihnen passen soll verglichen.

Die Energie angesammelt wurde in Form von Ionen durch die Schalen von Lösungsmittel-Molekülen eingeschlossen und füllte auf der nanoporösen Kohlenstoff ist Oberflächen. Die Forscher konnten die Größe der Poren in Kohlenstoff um etwa 0,7 bis 2,7 nm zu reduzieren. Sie fanden heraus, dass das Material die gespeicherte Energie deutlich erhöht, wie die Poren erreicht eine Größe unter einem Nanometer, trotz der Tatsache, dass die Ionen in Solvathüllen nicht unterbringen konnte sich in so kleinen Räumen.

Sumpter und sein Team ORNL Jaguar und Eugene Supercomputer, um die Wechselwirkung zwischen den Kohlenstoff-Oberfläche und die Ionen im Nanometer-Bereich zu beobachten. Dazu benutzen sie ein theoretischer Ansatz genannt Dichte-Funktional-Theorie zu beweisen, dass Gogotsi Phänomen wurde sehr viel möglich. In der Tat, beobachteten sie, dass das Ion aus wird der Solvathülle mit Leichtigkeit und beherbergt in den nanoskaligen Poren. Mit Berechnungen der elektronischen Struktur leiteten sie ein Modell, um die Kapazität für verschiedene Arten von Porengrößen und geschwungene Formen zu schätzen. Die Berechnungen bewiesen, dass die Ladung tragenden Ionen erhalten nicht nur durch die Aufnahme in die Poren eingelagert, sondern auch heften sich an das Material der Dämme. Das ORNL Team zusammen mit Forschern an der Rice University, um eine funktionelle Superkondensator mit Atom-dicken Platten aus Carbon zu bauen.

Quelle: http://www.ornl.gov/

Last Update: 7. October 2011 03:43

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