纳米受限空间固液静电吸附原理及储能应用

目录
前言
第1章 固液静电吸附概述 1
1.1 静电吸附现象 1
1.2 固液静电吸附储能 1
1.3 经典固液静电吸附相平衡理论 3
1.4 静电吸附相平衡模型的新发展 7
1.5 固液静电吸附离子输运特性 9
1.6 纳米受限空间固液静电吸附 12
参考文献 15
第2章 相平衡状态 19
2.1 固液介质特性对相平衡状态的影响 19
2.1.1 研究方法及模型构建 19
2.1.2 离子类型的影响 21
2.1.3 溶剂极性的影响 25
2.1.4 润湿特性的影响 31
2.2 尺度效应 36
2.2.1 相平衡微观结构 37
2.2.2 部分去溶剂化现象 38
2.2.3 离子数密度分布 39
2.2.4 浓度系数 42
2.2.5 径向分布函数 43
2.2.6 恒电势与恒电荷方法适用性分析 45
2.3 边缘效应 51
2.3.1 多尺度耦合数值模拟方法 51
2.3.2 电子密度分布 53
2.3.3 离子密度分布 55
2.3.4 与尺度效应的协同作用 57
参考文献 64
第3章 离子自扩散行为 67
3.1 数值模拟计算方法 67
3.2 非受限空间离子自扩散系数计算及可靠性验证 69
3.3 纳米受限空间离子自扩散系数 71
3.4 不同类型离子在纳米通道内的自扩散系数 75
3.5 荷电纳米通道内的离子自扩散系数 78
参考文献 82
第4章 离子输运特性 84
4.1 电化学石英晶体微天平测试方法 84
4.2 孔隙形貌对离子输运特性的影响 86
4.3 孔隙尺寸对离子输运特性的影响 90
4.4 离子动力学特性与离子输运的关联机制 97
参考文献 106
第5章 静电吸附熵变及焦耳热效应 108
5.1 固液静电吸附产热 108
5.1.1 离子输运导致的焦耳热 108
5.1.2 电子输运焦耳热 113
5.1.3 离子吸附热 116
5.2 实验检测与模型预测 119
5.2.1 超级电容储能热效应实验检测 119
5.2.2 多尺度电化学-热耦合模型 120
5.2.3 人工神经网络模型 133
5.3 储能产热调控方法 142
5.3.1 材料孔径与离子尺寸的匹配 142
5.3.2 石墨烯导电桥增强界面电子输运 147
参考文献 151
第6章 固液静电吸附储能应用实例 152
6.1 孔洞石墨烯固液静电吸附储能 152
6.1.1 材料的构筑与表征 152
6.1.2 常温环境电化学性能测试 156
6.1.3 低温电化学性能测试 159
6.2 垂直取向石墨烯固液静电吸附储能 163
6.2.1 材料的构筑与表征 163
6.2.2 边缘效应强化储能 168
6.2.3 阻抗分析与电容响应 169
6.3 复合结构固液静电吸附储能 171
6.3.1 材料的构筑与表征 171
6.3.2 单极赝电容的常温环境储能性能 174
6.3.3 对称赝电容的低温环境储能性能 178
6.3.4 非对称电容储能应用 182
6.4 过渡金属碳氮化物固液静电吸附储能 186
6.4.1 材料的构筑与表征 186
6.4.2 三电极体系储能性能测试 189
6.4.3 对称电极储能性能测试 194
6.4.4 对称电极低温环境储能性能 197
参考文献 199