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分子动力学模拟:超级电容器电极材料设计

第一作者:薄拯(浙江大学)
通讯作者:薄拯(浙江大学)

成果简介:

本文系统总结和探讨了针对超级电容物理静电吸附储能过程的分子动力学模拟研究进展,面向的储能材料包括传统多孔材料和新型纳米材料,重点关注了超级电容储能的载能粒子微观传递过程,以及储能性能与电极材料孔径分布、几何形貌以及表面修饰等内在关联的原子尺度机理。综述指出,从统计热力学角度出发,通过分子动力学模拟获得载能粒子输运和分布的微观信息,合理设计孔隙的形貌结构(如分布、掺杂、缺陷等),可有效提高超级电容的储能性能,并在一定程度上解释纳米储能材料所带来的特殊现象(如边缘效应、尺寸效应等)。本文可为高性能超级电容的储能材料设计构筑和性能优化提供理论指导。

Zheng Bo, Changwen Li, Huachao Yang, Kostya Ostrikov, Jianhua Yan, Kefa Cen, Design of Supercapacitor Electrodes Using Molecular Dynamics Simulations. Nano-Micro Lett. (2018) 10: 33.

https://doi.org/10.1007/s40820-018-0188-2

团队介绍:


研究方向:微纳尺度能量输运和转换基础研究,以及基于纳米材料的能量存储和转化先进技术研发。主要涉及:统计热力学、微观传递过程、二维纳米材料超级电容储能及太阳能光热转化,储能热行为机理及调控等。课题组负责人薄拯教授为教育部青年长江学者,获国家优秀青年科学基金和“万人计划”青年拔尖人才计划资助,现任浙江大学能源工程学院副院长,浙江省工程热物理学会副理事长。

详情见课题组网站:http://person.zju.edu.cn/zhengbo 


参考文献:

Zheng Bo, Changwen Li, Huachao Yang, Kostya Ostrikov, Jianhua Yan, Kefa Cen, Design of Supercapacitor Electrodes Using Molecular Dynamics Simulations. Nano-Micro Lett. (2018) 10: 33.

https://doi.org/10.1007/s40820-018-0188-2

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