经典密度泛函理论在双电层超级电容器研究中的应用

摘要

提高储能密度是目前超级电容器研究的重点,它取决于电极材料与电解液界面结构.本文介绍了经典密度泛函理论(CDFT)研究固液界面结构的基本原理以及在多孔电极材料中电解液溶液的热力学和动力学性质研究等进展.CDFT是一种基于统计力学的理论方法,被广泛应用于表界面效应、吸附、溶解等研究,在保证相同计算精度的前提下,具有比分子模拟更高的计算效率.CDFT可以系统地研究多孔材料孔径、孔几何形貌、表面官能团,电解液离子大小、化合价、组成以及溶剂种类、浓度等因素对超级电容器性能的影响,进一步发展考虑反应-传递性质的CDFT,可以为设计新型电极材料和筛选电解液提供理论依据.