Проведено компьютерное моделирование структуры и способов функционирования активных слоев двойнослойного конденсатора (ДСК) с неводным электролитом (с проводимостью k = 10-2 Ом-1см-1). Предложена модель структуры активных слоев в виде равновеликих кубических зерен электролита и высокодисперсного углерода. Для поляризации активных слоев использовалась последовательность двух процессов заряда: сначала гальваностатики, затем потенциостатики. В статье предложен алгоритм программы расчетов: он предполагает взаимное согласование и оптимизацию семи параметров, характеризующих структуру активного слоя и условий проведения процессов заряжения. Расчеты показали, что если гальваностатически поляризовать в бипористом активном слое ДСК широкие поры до предельного потенциала 3,5 В (от начального потенциала 0,5 В), а после потенциостатически поляризовать мелкие (~ 1 нм) поры, то за сотые доли секунды можно получить удельную емкость C = 246 Ф/г и удельную энергию W = 934 кДж/кг.
The structure and functioning modes of active layers in an electric double layer capacitor (EDLC) with an inaqueous electrolyte (k = 10-2 Ohm-1cm-1) are simulated by means of a computer. A model of active layers prepared from activated carbon materials is proposed, percolation estimates are performed and effective ionic conductivities are calculated. The polarization of active layers includes a sequence of two charging processes: first, galvanostatic and then potentiostatic. The proposed program of calculations involves mutual matching and optimization of seven parameters characterizing the active layer and conditions of charging processes. According to calculations, galvanostatic polarization of wide pores in the EDLC biporous active layer up to the limiting potential 3.5 V (from initial potential 0.5 V) followed by potentiostatic polarization of fine pores (~ 1 nm) allows the capacity C = 246 F/g and the energy W = 934 kJ/kg to be obtained in fractions of second.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.