有限孔长度对离子结构与充电的影响
软凝聚态物质
2019-02-12 v1 材料科学
摘要
纳米孔超级电容器在现代储能系统中扮演着重要角色，其建模对于预测和优化充电行为至关重要。目前已发展出由有限长孔和无限长孔构成的两类模型。在此我们表明，尽管这两类模型预测的结果在定性上一致，但由于孔长度有限，会出现一些重要的差异。具体而言，我们发现有限长孔内的离子密度并非恒定，而是从孔入口到孔末端线性增加，在孔末端处离子形成强烈的层状结构。这阻碍了两类模型之间直接的定量比较。此外，我们表明，尽管电极间的离子密度随施加电势发生显著变化，但这种变化对充电的影响较小。我们的模拟还揭示了一种复杂的充电行为：在高电压下由吸附驱动，而在低电压下则由同离子解吸或两种离子的吸附主导，具体取决于离子浓度。
引用
@article{arxiv.1902.03597,
title = {The effect of finite pore length on ion structure and charging},
author = {Konrad Breitsprecher and Manuel Abele and Svyatoslav Kondrat and Christian Holm},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.03597},
year = {2019}
}