Charging dynamics in a laminate‐electrode model for graphene‐based supercapacitors

超级电容器 石墨烯 材料科学 电极 电解质 储能 电容器 纳米技术 电容 电压 电气工程 化学 物理 功率(物理) 工程类 热力学 物理化学
作者
Haolan Tao,Zhi Xu,Cheng Lian,René van Roij,Honglai Liu
出处
期刊:Aiche Journal [Wiley]
卷期号:69 (10) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/aic.18189
摘要

Abstract Development of porous electrode materials for high‐performance supercapacitors depends on the efficiency of pore utilization for charge storage. It remains an experimental and theoretical challenge to quantitatively relate the porous structure to charging dynamics. Here, based on a laminate‐electrode model of graphene‐based supercapacitors, we perform the equivalent circuit model to characterize the structure‐charging dynamics relationship of porous electrodes by coupling key structural features in a mathematical expression for the Resistor‐Capacitor (RC) time. This theoretical description is validated by direct numerical calculations of the Poisson–Nernst–Planck (PNP) equations. We discover that the charging dynamics of graphene‐based supercapacitors is dominated by the ion diffusion from the electrolyte region into the layered structure. The predicted charging time compares well with the experimental investigations reported in the literature on graphene‐based supercapacitors. Our work bridges nanoscopic transport behaviors with macroscopic devices, providing theoretical insights of the structure‐dependent ion transport in two‐dimensional materials‐based films for compact energy storage.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
顺心惜文完成签到 ,获得积分10
刚刚
又又完成签到,获得积分10
1秒前
gzhy完成签到,获得积分10
7秒前
笨笨忘幽完成签到,获得积分0
8秒前
CLTTT完成签到,获得积分0
16秒前
leilei完成签到,获得积分10
17秒前
辣椒小皇纸完成签到,获得积分10
20秒前
misu完成签到,获得积分10
23秒前
忧伤的绍辉完成签到 ,获得积分10
24秒前
迪仔完成签到 ,获得积分10
27秒前
笨笨的乘风完成签到 ,获得积分10
27秒前
电子屎壳郎完成签到 ,获得积分10
31秒前
做实验的猫完成签到,获得积分10
31秒前
简单妖妖完成签到 ,获得积分10
32秒前
34秒前
又壮了完成签到 ,获得积分10
37秒前
苏苏完成签到 ,获得积分10
41秒前
44秒前
55秒前
1分钟前
1分钟前
行云流水完成签到,获得积分10
1分钟前
江江完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
久伴久爱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
仝富贵完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
辣椒完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
1分钟前
Young完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
ng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
黄天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6512352
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8305782
关于积分的说明 17742073
捐赠科研通 5613923
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923754
邀请新用户注册赠送积分活动 1901023
关于科研通互助平台的介绍 1762720