気孔のサイズ減少は極度のコンデンサーで保存されるエネルギーを高めます

Published on June 21, 2011 at 3:10 AM

カメロンシェ著

彼の協力者が付いている Drexel 大学の Yury Gogotsi は原子レベルである特定の実験結果を分析するために潜在的な supercapacitor 材料の調査の必要を感じました。 オーク・リッジの国立研究所の計算の物理学者のヴィンチェンツォの Meunier (ORNL) の管理の下に調査チームおよび Jingsong 黄計算の化学者およびボビーの Sumpter は原子レベルで分析を可能にしました。

含まれている表面の湾曲の効果のカーボン supercapacitors の計算の模倣。

Gogotsi のチームは現在のエネルギーを不可能なサイズことをへ材料の気孔のサイズをほとんど減らすことによってカーボン極度のコンデンサーでかなり増加することは可能であることが分りました。 気孔のサイズはそれらの中で理想的に合うべきである溶媒で覆われた電気電荷キャリアのサイズと比較されたとき非常に小さかったです。

集まったエネルギーは支払能力がある分子のシェルによって囲まれ、 nanoporous カーボンの表面で満ちていたイオンの形にありました。 研究者は 2.7 nm に約 0.7 にカーボンの気孔のサイズを減らすことができます。 彼らは溶媒和のシェルのイオンがそのような小さいスペースの彼ら自身を取り扱うことができなかったにもかかわらず気孔がナノメーターの下でサイズに達したと同時にことが非常に高められた材料の蓄積エネルギー分りました。

Sumpter および彼のチームは nanoscale のレベルでカーボン表面とイオン間の相互作用を観察するのに ORNL のジャガーおよび Eugene のスーパーコンピュータを、使用しました。 それらは密度汎関数理論と呼出された Gogotsi 現象が非常に可能だったことを示すのに計算のアプローチを利用しました。 実際は、それらはイオンが溶媒和のシェルから容易に出、 nanoscale の気孔に取り扱うことを観察しました。 電子構造の計算を使用して、それらはさまざまなタイプの気孔のサイズおよび曲げられた形のためのキャパシタンスを推定するためにモデルを得ました。 計算はだけ証明しましたりまた材料の小山ことをに彼ら自身を料金運送イオンが気孔で接続します取り扱うことによって保存されて得るが、と。 ORNL のチームはライス大学で研究者とカーボンの原子厚いシートとの機能 supercapacitor を組み立てるために協力しました。

ソース: http://www.ornl.gov/

Last Update: 12. January 2012 13:52

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