צמצום גודל הנקבוביות מגביר את האנרגיה מאוחסן סופר קבלים

Published on June 21, 2011 at 3:10 AM

לפי קמרון חי

יורי Gogotsi של אוניברסיטת דרקסל עם חבריו לעבודה הרגשתי את הצורך בלימוד חומר supercapacitor פוטנציאל ברמה האטומית לנתח את תוצאות הניסוי מסוימים. צוות מחקר תחת פיקוחו של Oak Ridge National Laboratory של (ORNL) חישובית פיזיקאי וינסנט Meunier ו כימאים חישוביים Jingsong הואנג בובי Sumpter אפשרה ניתוח ברמה האטומית.

מודלים חישוביים של supercapacitors פחמן עם ההשפעות של עקמומיות פני השטח כלל.

צוות של Gogotsi מצאו כי ניתן להגדיל את ההווה אנרגיה קבל פחמן סופר באופן משמעותי על ידי הפחתת גודל הנקבוביות בחומר לגודל כמעט בלתי אפשרי. גודל הנקבוביות היה קטן מאוד בהשוואה לגודל של ממס מכוסה, נושאי מטען חשמלי כי רצוי להתאים בתוכם.

האנרגיה המצטבר היה בצורה של יונים מוקף פגזים של מולקולות ממס מלא על משטחים את הפחמן של nanoporous. החוקרים יכולים להקטין את גודל הנקבוביות פחמן כ 0.7-2.7 ננומטר. הם מצאו כי האנרגיה האצורה של החומר גדלה להפליא כמו הנקבוביות הגיע גודל מתחת ננומטר, על אף העובדה כי יונים פגזים solvation לא יכלו להכיל את עצמם במקומות זעירים כאלה.

Sumpter וצוותו השתמשו יגואר ORNL ושל מחשבי יוג'ין, כדי לבחון את האינטראקציה בין פני השטח פחמן יון ברמה הננומטרי. הם מנוצלים גישה חישובית בשם תורת צפיפות תפקודית להוכיח כי התופעה Gogotsi היה מאוד אפשרי. למעשה, הם הבחינו כי יון יוצא פגז solvation שלה בקלות להכיל לתוך הנקבוביות הננומטרי. באמצעות חישובי המבנה האלקטרוני, הם נגזרת מודל להעריך את קיבול עבור סוגים שונים של גדלים וצורות נקבוביות מעוקל. החישובים הוכיחו כי תשלום נושאת יונים לקבל מאוחסנים לא רק על ידי אדיב בנקבוביות, אלא גם מייחסים לעצמם תלוליות של החומר. צוות ORNL פעולה עם חוקרים באוניברסיטת רייס לבנות supercapacitor פונקציונלי עם אטום עבה גיליונות של פחמן.

מקור: http://www.ornl.gov/

Last Update: 10. October 2011 08:48

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit