国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

  超級電容器是電化學儲能設備的重要組成部分，具有功率密度高、循環壽命長、溫度區間寬和安全環保等優異特征，涵蓋新能源集成網絡、快速制動能量回收系統、消費類電子產品和國防設備等應用領域。但是，超級電容器的低能量密度，嚴重阻礙了其發展。高能量密度和高功率密度（“雙高”）超級電容器的設計是亟待解決的世界科技前沿的熱點和難點之一。截至目前，超級電容器的重要組成部分—雙電層電容器的能量密度（~10Wh/kg）仍遠小于其市場拓展需求值（~20Wh/kg）。目前，“雙高”超級電容器尚未取得實質性突破，如何提高能量密度是超級電容器設計面臨的一個重要挑戰。此外，電化學儲能設備的關鍵科學問題—能量密度和功率密度“此消彼長、相互掣肘”的競爭關系，進一步加大了“雙高”超級電容器的設計難度。從分子尺度上理解能量密度和功率密度的微觀儲能機制是一個關鍵的基礎科學問題。

  中國科學院化學研究所江劍研究員及其博士后卿樂英，在上述背景下開展了一系列的工作，改進和完善了聚電解質密度泛函理論，實現了準確高效的高通量計算，發現了聚電解質刷在高性能超級電容器設計中的重要潛力，有望實現“雙高”超級電容器的設計。相應成果發表在JPCL、JCP和ACS Nano上。其工作獲得國家自然科學基金青年基金（B03）、面上基金（B03），以及北京分子科學國家研究中心的大力支持。具體介紹如下：

圖1 離子的非對稱尺寸效應，實現 “快充電、強儲能” 的超預期現象。

  因此，江劍研究員團隊在其自主研發Atif軟件（適用于非均勻復雜流體體系）基礎上，將經典密度泛函理論的應用范圍推廣到界面接枝聚電解質刷體系，并與蒙特卡洛模擬（MC）和分子動力學模擬（MD）結果對比，嚴格證明了其理論方法的正確性和適用性（如圖 2 所示）。（J. Chem. Phys. 2022, 157, 224904） 

圖2 理論創新，準確預測界面接枝聚電解質刷的微觀結構。

  論文鏈接：

1)Double-Edged Sword of Ion-Size Asymmetry in Energy Storage of Supercapacitors. 

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jpclett.1c03900;

2)Interfacial microstructure of neutral and charged polymer brushes: A density functional theory study.

https://pubs.aip.org/aip/jcp/article/157/22/224904/2842676;

3)Enabling High-Capacitance Supercapacitors by Polyelectrolyte Brushes. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c04824.

  江劍團隊鏈接（歡迎合作）：https://www.jiangjlab.com/