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研究人员提出增加超级电容器电荷的方法

导读 来自HSE MIEM和莱比锡非经典化学研究所的研究人员提出了一种新的超级电容器理论模型,该模型考虑了阳离子的特性,阳离子对超级电容器的电

来自HSE MIEM和莱比锡非经典化学研究所的研究人员提出了一种新的超级电容器理论模型,该模型考虑了阳离子的特性,阳离子对超级电容器的电差分电容有很大影响。这是电化学领域的第一本此类出版物。作者认为,该模型将允许工程师在未来创造更强大的能源。研究结果发表在The Journal of Physical Chemistry C 上。该研究是在 RSF 的资助下完成的。

超级电容器是在电极表面的双电层中储存能量的装置(例如,铂、金和碳的电极就是这样工作的)。超级电容器或电离器是电容器和蓄电池的混合体,相比之下具有多个优势。一是蓄电速度快,二是电容量大。从单位质量的电容值来看,超级电容器大大超过普通电容器,而电压则低得多。

电容是主要特性,它表明双电层可以积累多少电能。

超级电容器的“极板”(金属电极和离子层)之间的有效距离在双电层中仅为几纳米。这就是为什么超级电容器即使在施加低电压的情况下也能积累大量电能的原因。

该论文的作者进行了一项分析,以发现离子液体中阳离子(带正电的离子)的特性如何影响超级电容器的微分电容。

现有的理论模型将超级电容器中的离子描述为非结构化带电粒子,而没有具体说明一种离子与另一种离子的区别。但对于离子液体,不仅每个离子的电荷和大小很重要,阳离子的偶极矩和静态极化率等特性也很重要。

偶极矩是偶极电荷的绝对值和它们之间的距离(偶极长度)的乘积。

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