基于聚酰胺胺树枝状大分子的超级电容器物理特性的分子层面洞察
软凝聚态物质
2022-10-25 v1 统计力学
摘要
提高双电层电容器（EDLCs，亦称超级电容器）的能量密度仍是一个活跃的研究领域。具体而言，亟需设计并发现具有增强电化学存储容量的电极与电解质材料。本文利用全原子分子动力学（MD）模拟，研究了超支化“聚酰胺胺（PAMAM）”树枝状大分子作为石墨烯基超级电容器中电解质与电极涂层材料的性能。我们采用两种不同建模方法，即恒电荷法（CCM）与恒电势法（CPM），考察该电容器的性能。这些模拟直接实现了电荷密度、静电势与电场以及由此得到的微分电容的计算。我们发现，与基于裸石墨烯电极的水系EDLCs相比，电极与电解质中树枝状大分子的存在分别使电容提升了约65.25%与99.15%。进一步分析表明，这些提升源于树枝状大分子基电解质增强的静电屏蔽作用及双电层结构的重组。
引用
@article{arxiv.2210.12414,
title = {Molecular insights into the physics of poly(amidoamine)-dendrimer-based supercapacitors},
author = {Tarun Maity and Mounika Gosika and Tod A. Pascal and Prabal K. Maiti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.12414},
year = {2022}
}
备注
To be published in Physical Review Applied