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A Redução de Tamanho do Poro Aumenta a Energia Armazenada em Capacitores Super

Published on June 21, 2011 at 3:10 AM

Por Cameron Chai

Yury Gogotsi da Universidade de Drexel com seus colegas de trabalho sentiu a necessidade de estudar um material potencial do supercapacitor a nível atômico para analisar determinados resultados experimentais. Uma equipa de investigação sob a supervisão do Meunier computacional de Vincent (ORNL) do físico de Laboratório Nacional de Oak Ridge e químicos computacionais Jingsong Huang e Sumpter de Bobby permitiu a análise a nível atômico.

Modelagem Computacional de supercapacitors do carbono com os efeitos da curvatura de superfície incluídos.

A equipe de Gogotsi encontrou que é possível aumentar significativamente a energia actual em um capacitor super do carbono diminuindo o tamanho dos poros no material quase a um tamanho impossível. O tamanho dos poros era muito pequeno quando comparado ao tamanho dos portador de carga elétricos solvente-cobertos que devem idealmente caber dentro deles.

A energia acumulada era sob a forma dos íons fechados por escudos de moléculas solventes e enchidos nas superfícies do carbono nanoporous. Os pesquisadores poderiam reduzir o tamanho dos poros no carbono a aproximadamente 0,7 a 2,7 nanômetro. Encontraram que a energia armazenada do material aumentada notàvel como os poros alcançaram um tamanho abaixo de um nanômetro, apesar do facto de que os íons em escudos do solvation não poderiam se acomodar em tais espaços minúsculos.

Sumpter e de Jaguar e de Eugene do seu ORNL usado equipe super-computadores, para observar a interacção entre a superfície do carbono e o íon a nível do nanoscale. Utilizaram uma aproximação computacional chamada teoria funcional de densidade para demonstrar que o fenômeno de Gogotsi era muito possível. De facto, observaram que o íon sai de seu escudo do solvation facilmente e acomoda no poro do nanoscale. Usando cálculos da estrutura eletrônica, derivaram um modelo para calcular a capacidade para vários tipos de tamanhos do poro e de formas curvadas. Os cálculos mostraram que os íons carga-levando obtêm armazenados não somente acomodando nos poros mas igualmente anexam-se aos montes do material. A equipe de ORNL colaborou com os pesquisadores em Rice University para construir um supercapacitor funcional com as folhas átomo-grossas do carbono.

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

Last Update: 12. January 2012 13:23

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