Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

Porestørrelse Reduksjon Økninger energi lagret i superkondensatorer

Published on June 21, 2011 at 3:10 AM

Av Cameron Chai

Yury Gogotsi av Drexel University med sine medarbeidere følte nødvendigheten av å studere en potensiell supercapacitor materiale på atomært nivå å analysere visse eksperimentelle resultater. Et forskerteam under tilsyn av Oak Ridge National Laboratory tallet (ORNL) beregningsorientert fysikeren Vincent Meunier og beregningsorientert kjemikere Jingsong Huang og Bobby Sumpter aktivert analysen på atomært nivå.

Beregningsorientert modellering av karbon supercapacitors med effekten av overflaten krumning inkludert.

Gogotsi team fant at det er mulig å øke energien til stede i en karbon super kondensator betydelig ved å redusere størrelsen på porene i materialet til nesten en umulig størrelse. Størrelsen på porene var veldig liten i forhold til størrelsen på løsemiddel-dekket elektrisk ladning-bærere som bør ideelt sett passe inni dem.

Energien akkumulert var i form av ioner omsluttet av skall av løsemidler molekyler og fylte på nanoporøse karbon flater. Forskerne kunne redusere størrelsen på porene i karbon til ca 0,7 til 2,7 nm. De fant at materialet er lagret energi økt bemerkelsesverdig som porene nådd en størrelse under en nanometer, til tross for at ionene i solvation skall ikke kunne tilpasse seg i slike små rom.

Sumpter og hans team brukte ORNL sin Jaguar og Eugene superdatamaskiner, å observere samspillet mellom karbon overflaten og ion på nanonivå nivå. De utnyttet en beregningsorientert tilnærming som kalles tetthet funksjonell teori for å vise at Gogotsi fenomenet var veldig mye mulig. Faktisk, observerte de at ion får ut av sin solvation skall med letthet og plass i nanoskala pore. Ved hjelp av elektronisk struktur beregninger, utledet de en modell for å beregne kapasitans for ulike typer porestørrelser og buede former. Beregningene viste at lade-bærer ioner få lagret ikke bare av imøtekommende i porene, men også fester seg til materialets hauger. Den ORNL teamet samarbeidet med forskere ved Rice University for å konstruere en funksjonell supercapacitor med atom-tykke ark med karbon.

Kilde: http://www.ornl.gov/

Last Update: 3. October 2011 23:11

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