納米受限空間固液靜電吸附原理及儲能應用

目錄
前言
第1章 固液靜電吸附概述 1
1.1 靜電吸附現(xiàn)象 1
1.2 固液靜電吸附儲能 1
1.3 經典固液靜電吸附相平衡理論 3
1.4 靜電吸附相平衡模型的新發(fā)展 7
1.5 固液靜電吸附離子輸運特性 9
1.6 納米受限空間固液靜電吸附 12
參考文獻 15
第2章 相平衡狀態(tài) 19
2.1 固液介質特性對相平衡狀態(tài)的影響 19
2.1.1 研究方法及模型構建 19
2.1.2 離子類型的影響 21
2.1.3 溶劑極性的影響 25
2.1.4 潤濕特性的影響 31
2.2 尺度效應 36
2.2.1 相平衡微觀結構 37
2.2.2 部分去溶劑化現(xiàn)象 38
2.2.3 離子數(shù)密度分布 39
2.2.4 濃度系數(shù) 42
2.2.5 徑向分布函數(shù) 43
2.2.6 恒電勢與恒電荷方法適用性分析 45
2.3 邊緣效應 51
2.3.1 多尺度耦合數(shù)值模擬方法 51
2.3.2 電子密度分布 53
2.3.3 離子密度分布 55
2.3.4 與尺度效應的協(xié)同作用 57
參考文獻 64
第3章 離子自擴散行為 67
3.1 數(shù)值模擬計算方法 67
3.2 非受限空間離子自擴散系數(shù)計算及可靠性驗證 69
3.3 納米受限空間離子自擴散系數(shù) 71
3.4 不同類型離子在納米通道內的自擴散系數(shù) 75
3.5 荷電納米通道內的離子自擴散系數(shù) 78
參考文獻 82
第4章 離子輸運特性 84
4.1 電化學石英晶體微天平測試方法 84
4.2 孔隙形貌對離子輸運特性的影響 86
4.3 孔隙尺寸對離子輸運特性的影響 90
4.4 離子動力學特性與離子輸運的關聯(lián)機制 97
參考文獻 106
第5章 靜電吸附熵變及焦耳熱效應 108
5.1 固液靜電吸附產熱 108
5.1.1 離子輸運導致的焦耳熱 108
5.1.2 電子輸運焦耳熱 113
5.1.3 離子吸附熱 116
5.2 實驗檢測與模型預測 119
5.2.1 超級電容儲能熱效應實驗檢測 119
5.2.2 多尺度電化學-熱耦合模型 120
5.2.3 人工神經網(wǎng)絡模型 133
5.3 儲能產熱調控方法 142
5.3.1 材料孔徑與離子尺寸的匹配 142
5.3.2 石墨烯導電橋增強界面電子輸運 147
參考文獻 151
第6章 固液靜電吸附儲能應用實例 152
6.1 孔洞石墨烯固液靜電吸附儲能 152
6.1.1 材料的構筑與表征 152
6.1.2 常溫環(huán)境電化學性能測試 156
6.1.3 低溫電化學性能測試 159
6.2 垂直取向石墨烯固液靜電吸附儲能 163
6.2.1 材料的構筑與表征 163
6.2.2 邊緣效應強化儲能 168
6.2.3 阻抗分析與電容響應 169
6.3 復合結構固液靜電吸附儲能 171
6.3.1 材料的構筑與表征 171
6.3.2 單極贗電容的常溫環(huán)境儲能性能 174
6.3.3 對稱贗電容的低溫環(huán)境儲能性能 178
6.3.4 非對稱電容儲能應用 182
6.4 過渡金屬碳氮化物固液靜電吸附儲能 186
6.4.1 材料的構筑與表征 186
6.4.2 三電極體系儲能性能測試 189
6.4.3 對稱電極儲能性能測試 194
6.4.4 對稱電極低溫環(huán)境儲能性能 197
參考文獻 199