离子液体的结构特性及其在超级电容器中的储能探究

摘要

作为近几十年来发展起来的一种新型绿色溶剂,离子液体因具有很好的热稳定性、极低的挥发性、不可燃、不爆炸等优点,而成为了电能储能装置中一种极具发展潜力的新型电解质.本文将以超级电容器储能装置为应用对象，通过研究离子液体的结构特性及其在超级电容器中形成的固液储能界面的微观结构和宏观特性，来介绍其作为超级电容器电解质的储能机理。由于超级电容器的电能储存在其内部纳米量级厚的双电层中，超级电容器的性能分析和优化设计依赖于对其内双电层固液界面的深入研究。借助于分子动力学模拟方法和微观实验表征，通过研究不同类型的离子液体和具有不同拓扑结构的电极表面间的微纳尺度固液界面和传输现象，获知其分子层面上的微观信息，分析其结构形成原理，探索其微观结构和宏观电容特性之间的内在关联机制，从而给新型超级电容器的开发与设计提供新思路、新方案。