石墨烯面间距和碳纳米管直径对双电层电容器电容的影响

摘要：

双电层电容器作为一种新型储能装置因为功率密度大、使用寿命长、清洁环保等优点在设备储能、电动汽车和电网等领域具有巨大潜力.虽然如此,其能量密度低的缺点却阻碍了其应用.通过增大其电容可提高其能量密度,因此采用分子动力学模拟(MD)的方法研究了石墨烯面间距(狭缝孔径)和碳纳米管直径(圆孔直径)对面积比电容的影响规律,以此间接反映石墨烯面间距和碳纳米管直径对能量密度的影响.通过分析K+和H2O的分布规律,发现在狭缝孔中,当K+呈单层分布(面间距小于0.5 nm)时,电容随着面间距减小而增加;K+呈双层分布(面间距介于0.5～0.803 nm)时则相反;而在圆孔中,电容随直径呈振荡变化,并且由于曲率,其面积比电容比狭缝孔的大得多.

关键词：超级电容器、石墨烯、碳纳米管、面间距、直径

所属期刊栏目：9

分类号：TM538(电器)

资助基金：大学生创新创业训练项目20190503

在线出版日期：2020-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1720-1728