Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Алгоритм оценки габаритных характеристик активных слоев двойнослойного суперконденсатора: компьютерное моделирование оптимизации режимов заряжения

Полный текст:

Аннотация

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.

Об авторах

Юрий Георгиевич Чирков
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Россия


Виктор Иванович Ростокин
Национальный исследовательский ядерный университет (МИФИ)
Россия


Список литературы

1. Conway B.E. // J. Electrochem. Soc. 1991. Vol. 138. P. 1539.

2. Вольфкович Ю.М., Мазин В.М., Уриссон Н.А. Работа двойнослойных конденсаторов на основе углеродных электродов // Электрохимия. 1998. Т. 34. С. 825.

3. Чирков Ю.Г., Ростокин В.И. Компьютерное моделирование активных слоев двойнослойного суперконденсатора: гальваностатика, определение структурных параметров, расчет габаритных характеристик // Электрохимия. 2014. Т. 50 (1). С. 16-31.

4. Чирков Ю.Г., Ростокин В.И. Компьютерное моделирование активных слоев двойнослойного бипористого суперконденсатора: оптимизация режимов разряда и параметров структуры активного слоя, расчет габаритных характеристик // Электрохимия. 2014. Т. 50 (3). С. 235-250.

5. Чирков Ю.Г. Пористые электроды в электрохимических технологиях: компьютерное моделирование // Альтернативная энергетика и экология - ISJAEE. 2014. № 9. С. 9-63.

6. Тарасевич Ю.Ю. Перколяция: теория, приложения, алгоритмы. М.: Эдиториал УРСС, 2001.

7. Чирков Ю.Г. Теория пористых электродов: перколяция, расчет линий перколяции // Электрохимия. 1999. Т. 35. С. 1452.

8. Чирков Ю.Г., Ростокин В.И., Скундин А.М. Компьютерное моделирование работы положительного электрода литий-ионного аккумулятора: модель равновеликих зерен, перколяционные расчеты // Электрохимия. 2011. Т. 47. С. 77.

9. Даниель-Бек В.С. // ЖФХ. 1948. Т. 22. С. 697.

10. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М.: Изд-во МГУ, Наука, 2004.

11. Горюнов А.Ф. Уравнения математической физики в примерах и задачах. М.: МИФИ, 2008.

12. Darling H.E. // J. Chem. Eng. Data. 1964. Vol. 9. P. 421.

13. Cirkov U.G. Teoria poristyh elektrodov: perkolacia, rascet linij perkolacii // Elektrohimia. 1999. T. 35. S. 1452.


Для цитирования:


Чирков Ю.Г., Ростокин В.И. Алгоритм оценки габаритных характеристик активных слоев двойнослойного суперконденсатора: компьютерное моделирование оптимизации режимов заряжения. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2014;(18):111-122.

For citation:


Chirkov Y.G., Rostokin V.I. COMPUTER SIMULATION OF ACTIVE LAYERS IN THE ELECTRIC DOUBLE LAYER SUPERCAPACITOR: ALGORITHM FOR CALCULATIONS OF OVERALL CARACTERISTICS. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2014;(18):111-122. (In Russ.)

Просмотров: 64


ISSN 1608-8298 (Print)