Porstorlek Minskning Ökar energi som lagras i superkondensatorer

Published on June 21, 2011 at 3:10 AM

Av Cameron Chai

Yury Gogotsi av Drexel University med sina medarbetare känt ett behov av att studera en potentiell supercapacitor material på atomär nivå för att analysera vissa experimentella resultat. Ett forskarlag under ledning av Oak Ridge National Laboratory (ORNL) beräkningsbiologi fysiker Vincent Meunier och beräkningsmetoder kemister Jingsong Huang och Bobby Sumpter aktiverat analys på atomär nivå.

Datormodellering av kol superkondensatorer med effekterna av ytan krökning ingår.

Gogotsi team funnit att det är möjligt att förstärka den energi som finns i ett kol super kondensator avsevärt genom att minska storleken på porerna i materialet till nästan en omöjlig storlek. Storleken på porerna var mycket liten jämfört med storleken av lösningsmedel omfattas elektrisk laddning-operatörer som helst ska passa in i dem.

Den energi som samlats var i form av joner omges av skal av molekylerna i en lösning och fyllde på nanoporösa kolets ytor. Forskarna kan minska storleken på porerna i kolet till cirka 0,7 till 2,7 nm. De fann att materialet är lagrade energin ökat avsevärt eftersom porerna nått en storlek under en nanometer, trots att de joner i Kristallvattenhalt skal inte kan ta emot sig i så små utrymmen.

Sumpter och hans team använde ORNL s Jaguar och Eugene superdatorer, för att observera samspelet mellan kol yta och jon på nanonivå nivå. De utnyttjade en datoriserad metod som kallas täthetsfunktionalteori att visa att Gogotsi fenomen var mycket möjligt. I själva verket konstaterade de att jon får ut av sin Kristallvattenhalt skal med lätthet och passar in i nanoskala porerna. Med hjälp av elektroniska struktur beräkningar härrör de en modell för att beräkna kapacitansen för olika typer av porstorlek och böjda former. Beräkningarna visade att den avgift som bär joner få lagras inte bara av tillmötesgående i porerna, men också fäster sig materialets högarna. Den ORNL laget samarbetat med forskare vid Rice University för att bygga en funktionell supercapacitor med atom-tjocka skivor av kol.

Källa: http://www.ornl.gov/

Last Update: 7. October 2011 03:43

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