研究人员认为超级电容器的新理论模型

科学家们HSE莫斯科理工学院电子与数学研究所(HSE MIEM)和非经典的化学在莱比锡的超级电容器提出一个新的理论模型认为阳离子的性质。这大大影响超级电容器的电微分电容。

这是第一个研究在电化学。研究人员认为,该模型将使工程师在未来更强大的能源。这项研究结果发表在物理化学杂志上的C。这项研究是RSF的格兰特的帮助下完成的。

超级电容器装置能够储存能量在一个电极表面双电层(例如,金电极,碳,铂,和这样的工作)。混合超级电容器或ionistor,电容器和蓄电池相比,有多方面的好处。

它功能的高速电力积累和更大的电容。电容值的单位质量,超级电容器超越普通capacitators显著,而电电压要低得多。

”电容的主要特征,这表明电力双电层能积累多少。”

超级电容器之间的有效距离的“板块”,这是一层离子和金属电极,措施只有几纳米双电层。这就是一个超级电容器可以积累巨大的电力即使在低电压应用。

研究人员进行分析,找出阳离子的性质(带正电荷的离子)在离子液体影响超级电容器的微分电容。

目前的理论模型解释了离子在超级电容器作为非结构化的带电粒子,不表示一个离子的变化。欧洲杯猜球平台然而,在离子液体中,不仅每个离子的电荷和规模等基本属性也是偶极矩阳离子和静态极化率。

”偶极矩是偶极电荷的绝对值的产物和它们之间的距离(偶极子长度)。电子极化率的值决定了粒子的能力得到一个在外部电场诱导偶极矩。”

科学家研究了基于电压微分电容行为如何增长提供的永久偶极矩和静态极化率和离子液体的阳离子电解质解决方案。

在这两种情况下,阳离子的永久偶极矩、极化率的增长导致显著增长的微分电容-电压。研究人员称这种行为的阳离子的微分电容额外的吸引力由永久或诱导偶极矩在一个非均匀电场电极。

我们展示了一些非常重要的。电容,的主要特征,展示了一个双电层可以积累多少能量呢,偶极矩和极化率的变化是敏感的有机阳离子。

尤里·Budkov,教授,HSE莫斯科理工学院电子和数学

”这给实验者(电化学工程师)一个机会,如果他们想要获得更大的能力,选择一个阳离子的离子液体具有较高的偶极矩、极化率”Budkov补充道。

研究人员称,他们的研究基础和将使化学工程师发展中超级电容器的计算更准确。超级电容器作为电源使用在各个行业,从住房服务替代能源,电子和移动设备、数码设备。2020欧洲杯下注官网他们作为一个单独的或内存芯片的备用电源,电子时钟,和微控制器。

我们要开发软件,使我们能够预测各种离子液体和电解质电容性质的解决方案特定的electrodes-carbon,金和铂。该软件还将考虑离子与介电性能的影响。

尤里·Budkov,教授,HSE莫斯科理工学院电子和数学

期刊引用:

Budkov, y。,等。(2021)离子液体和离子极化理论带电电极。物理化学学报C。doi.org/10.1021/acs.jpcc.1c05548。

来源:https://www.hse.ru/en/