Réduction de la taille des pores Augmente l'énergie stockée dans les condensateurs de Super

Published on June 21, 2011 at 3:10 AM

Par Cameron Chai

Yury Gogotsi de l'Université Drexel avec ses co-travailleurs senti la nécessité d'étudier un matériau supercondensateur potentiels à l'échelle atomique pour analyser certains résultats expérimentaux. Une équipe de recherche sous la supervision du Oak Ridge National Laboratory (ORNL) computationnelle physicien Vincent Meunier et chimistes computationnels Jingsong Huang et Bobby Sumpter permis l'analyse au niveau atomique.

La modélisation informatique de supercondensateurs carbone avec les effets de la courbure de la surface incluse.

L'équipe a constaté que Gogotsi il est possible d'augmenter l'énergie présente dans un condensateur de carbone supercritique de façon significative en diminuant la taille des pores dans le matériau d'une taille presque impossible. La taille des pores est très petite par rapport à la taille de solvant couverte charge électrique transporteurs qui devraient idéalement tenir à l'intérieur eux.

L'énergie accumulée était sous la forme d'ions fermé par des coquilles de molécules de solvant et rempli sur les surfaces du carbone nanoporeux est. Les chercheurs ont pu réduire la taille des pores en carbone pour 0,7 à 2,7 nm. Ils ont constaté que l'énergie stockée du matériau remarquablement augmenté que les pores atteint une taille inférieure à un nanomètre, malgré le fait que les ions dans des coquilles de solvatation ne pouvait pas s'accommoder de tels espaces minuscules.

Sumpter et son équipe Jaguar ORNL et des superordinateurs Eugène, d'observer l'interaction entre la surface du carbone et de l'ion à l'échelle nanométrique. Ils ont utilisé une approche informatique appelé la théorie fonctionnelle de la densité de démontrer ce phénomène Gogotsi était très possible. En fait, ils ont observé que l'ion sort de sa coquille de solvatation avec aisance et accueille dans le pore nanométrique. En utilisant des calculs de structure électronique, ils ont tiré un modèle pour estimer la capacité pour les différents types de tailles de pores et des formes courbes. Les calculs prouvé que les ions de charge transportant sont stockés non seulement en accueillant dans les pores, mais aussi s'attacher aux monticules de la matière. L'équipe ORNL collaboré avec des chercheurs à l'Université Rice à construire un supercondensateur fonctionnel avec atome d'épaisseur des feuilles de carbone.

Source: http://www.ornl.gov/

Last Update: 5. October 2011 21:31

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