双电层

摘要： 聚吡咯(PPy)导电性能好;钴硫化物的理论比电容高,但导电性较差。将PPy与钴硫化物复合,可得到性能较好的电化学储能材料。设计并合成在管状PPy(PPy-NTs)表面原位生长Co_(3)S_(4)的复合电极材料PPy/Co_(3)S_(4),研究反应温度和时间对电化学电容的影响。在160°C下反应6 h得到的PPy/Co_(3)S_(4),在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)溶液中以100 mV/s的速率扫描[0.69~0.84 V(vs.SCE)],具有较为理想的比电容(19.96 F/g),表明PPy/Co_(3)S_(4)在电化学储能方面具有应用前景。

摘要： 本文定位在一篇电化学双电层(EDL)理论建模方面入门级文章。我们首先简要介绍了EDL的基本特征,简述了EDL理论建模的发展历史,特别是D.C.Grahame之后近几十年的发展历史。然后,我们依次介绍了平衡状态和动态下不同复杂度的EDL模型。作为一篇入门级文章,我们尽可能详细地阐释理论模型的物理图像、假设、数学推导、形式分析、数值分析,并附上Matlab仿真代码。平衡状态下的模型包括Gouy-Chapman-Stern(GCS)模型,Bikerman-Poisson-Boltzmann(BPB)模型,和非对称离子尺寸模型。我们强调GCS模型和BPB模型在处理离子有限尺寸上存在一个微妙的不同。GCS模型通过人为引入Helmholtz平面来考虑离子有限尺寸,但在Helmholtz平面内及弥散层内却依然采用没有考虑离子尺寸效应的Poisson-Boltzmann理论,因而此处的离子浓度可以无限大。与之不同,BPB模型通过格子气体方法,能够自洽描述离子有限尺寸效应。不同以往直接采用Poisson-Nernst-Planck方程描述EDL动态行为,我们从EDL的巨势出发,运用基本的泛函分析方法,推导了一个考虑离子有限尺寸的EDL动态模型。这一理论方法拓展性好。读者可以根据研究对象的需要,建立不同复杂度的EDL动态模型。最后,我们基于EDL动态模型,推导了EDL的电化学阻抗谱理论模型,以试图向读者展示如何从一个时域物理模型出发,推导相应的阻抗谱物理模型。读者若想要踏进理论电化学这个美丽的花园,根据我们自己学习和研究的经验,一个可行的方式是拿起纸和笔来开始推导本文所介绍的这些模型。

摘要： 以环保可降解的天然生物材料制备功能器件越来越受到关注,利用天然鸡蛋清作为栅介质层,采用射频磁控溅射法在其上沉积ZnO薄膜有源层,制备低压双电层氧化锌基薄膜晶体管(ZnO-TFT)并对其电学特性进行了表征,研究了器件在栅偏压和漏偏压应力下电性能的稳定性及其内在的物理机制。该ZnO-TFT器件呈现出良好的电特性,载流子饱和迁移率为5.99 cm^(2)/(V·s),阈值电压为2.18 V,亚阈值摆幅为0.57 V/dec,开关电流比为1.2×10^(5),工作电压低至3 V。研究表明,在偏压应力作用下,该ZnO-TFT器件电性能存在一定的不稳定性,我们认为栅偏压应力引起的电性能变化可能来源于栅介质附近及界面处的正电荷聚集、充放电效应和新陷阱态的复合效应;漏偏压应力引起的电性能变化可能来源于焦耳热引起的氧空位及沟道中的电子陷阱。

摘要： 以河南南阳某公路工程膨胀土为研究对象,对经过不同浓度的氯化钠溶液饱和后的试样进行击实试验和三轴试验。试验结果表明:氯化钠溶液浓度增加,土样主应力差呈先增加后减小趋势,峰值强度逐渐减小,素土样峰值强度最大;内摩擦角随着浓度的增加而增加,黏聚力随着浓度的增加而减小,相较黏聚力的变化,内摩擦角变化不是很明显,说明其浓度变化对土体内摩擦角影响较小;进一步通过拟合曲线发现,氯化钠溶液浓度与土的抗剪强度指标均线性相关,并得到内摩擦角、黏聚力与浓度相关的公式。

摘要： 自放电是评价超级电容器性能的重要指标之一,显著影响超级电容器在实际使用过程中的能量转换效率。理解超级电容器的自放电机理,建立准确的自放电模型,从而开发针对性的改进方法,对提高超级电容器的实用性至关重要。然而,当前大量的研究工作集中于提高超级电容器的能量密度和功率密度,对其自放电性能的关注较少。因此,本文综述了近年来超级电容器自放电研究工作的进展,着重介绍了电荷再分布、活化控制、扩散控制及电势驱动等自放电机制的数学模型及其影响因素,并从充电协议、表面化学改性、电极包覆、电解液/隔膜改性等方面总结了当前的自放电抑制策略,以期促进相关研究方向的发展。本文指出未来相关工作应在三个方面展开:首先,需要根据不同的应用需求建立完善的自放电评价体系;其次,需要将自放电的仿真模拟与先进的表征技术相结合,建立不同自放电机制的准确识别方法,并对其起因进行追溯;最后,需要根据自放电机制的不同,发展针对性的优化方法,实现自放电和其他电化学性能的同时优化。

摘要： 基于一种应用电渗效应的除湿翅片结构,利用格子玻尔兹曼方法(LBM)构建数值模型,分别对采用大孔硅胶和活性氧化铝这2种固体干燥剂的除湿翅片吸附饱和后的电渗流进行模拟研究,结合试验结果进行模型验证,并分析影响电渗流速率的相关因素,包括空隙率、迂曲度、颗粒物粒径、Zeta电势和电场强度等。结果表明:在给定的参数范围内,大孔硅胶的电渗流速率比活性氧化铝高30%左右;对于这2种固体干燥剂,电渗流速率受空隙率的影响最大,受其余4个因素的影响较小;对于颗粒物粒径的影响探究,还需要对较窄流道内的双电层区域进行进一步的研究和模型改进。

摘要： 电吸附技术得益于环保、清洁、简单和节能的技术优势,在海水脱盐淡化及污染物吸附处理领域具有重要的应用潜力.如何构建高电荷容量的吸附电极是构建高效电吸附装置、提高吸附效率的关键所在.本文从电吸附技术原理出发,介绍了电吸附技术吸附储存离子的双电层理论模型,并对电吸附技术的研究进展进行了总结.随后从吸附电极材料制备角度对碳吸附电极、层状金属氧化物吸附电极、复合型吸附电极分别进行综述,对每一类电极材料特点及不足进行了总结,归纳分析了针对各类材料不足之处的解决方案,并基于高效电吸附技术实际应用目标,对吸附电极材料的设计制备进行了展望.

摘要： 一、问题的出现闭合电路欧姆定律是恒定电流中的核心内容,从电势升降的角度研究电路的方法是学生必须掌握的。常见的电路简化、故障分析等问题都可以通过电势高低、升降来分析判断。学生能够理解外电路电势高低变化,但是内电路中电势如何变化,很多人都会有疑问。比如,人教版高中物理选修3-1第二章第七节电路电势升降图,为什么在内电路中电势两次提升,中间还有下降。要了解原电池内部电势变化,需要明确电极双电层的概念。二、电极双电层由傅献彩和陈瑞秋主编的《物理化学》指出:将金属M棒浸入相应的盐溶液中,一般会在棒的表面形成双电层。

摘要： 巨型囊泡(Giant vesicles,GV)是一种广泛用于细胞和细胞膜研究的人工模型,电形成法作为目前最常用的制备方法之一.高浓度离子会干扰电场对脂质膜的力学作用,限制了电形成法在离子溶液中制备GV.目前已有一些研究尝试改善离子对脂质膜的影响和电场的干扰作用,取得了一些进展.本文对脂质膜在溶胀分离形成GV的过程中的纵向受力进行梳理,分析电形成法促进GV形成过程中脂质膜纵向受力的改变,以及在离子影响下导致纵向受力的变化.旨在为高浓度离子溶液中电形成法高效制备GV提供更多技术改良思路和方向.

摘要： 采用5种分散剂、3种分散工艺,分别在水和水泥孔隙溶液中研究不同分散剂和分散工艺对水镁石纤维分散性能的影响,通过扫描电镜、沉降实验、Zeta电位以及粒径测试对水镁石纤维的分散效果进行了表征,分析了不同分散剂对水镁石纤维分散作用的影响机理.结果表明,聚羧酸减水剂配合超声波分散工艺对水镁石纤维在水泥中的分散效果更为突出,其主要原因是聚羧酸减水剂吸附在纤维表面,通过双电层效应和侧链的空间位阻双重作用,促使水镁石纤维在水溶液(或水泥孔隙溶液)中充分分散.

摘要： 在通道壁面垂直施加一个调控电场可以改变双电层电荷密度和zeta电位势，实现对电渗流的调控。采用电场Poisson方程、动量守恒的Navier-Stokes 方程、电解质离子输运的Nernst-Planck方程和液体混合反应的组分浓度输运方程，本文对微通道壁面离散布置调控电极的情况进行了数值分析。数值算例包括单电极和三电极。研究结果表明：适当放置离散电极对电渗流进行调控，可以在流场中产生微型涡流实现液体的有效混合。

摘要： 在工程应用中,路基土对于水影响的抵抗能力是衡量路基稳定性的重要指标.水是一种强大的地质营力,参与了宏观到微观范围内各种地质作用.水稳定性的研究对土体工程性能有着十分重要的地位,水稳定性研究的关键是水土作用的机理.研究表明,粘土矿物对土体的水稳定性有很大的影响,在细观层次表现为结合水体积及双电层厚度的变化,在宏观层次则表现为膨胀和渗流特性等.

摘要： 有别于传统的非对称电极AC微泵，本文建立了一种由多个对称电极组成的AC微泵结构，通过控制电极上的外加AC信号以产生交流电渗流量。通过改变电极上的AC信号相位，可以方便的实现对交流电渗微泵的流向控制。根据空间位阻效应修正，研究了对称电极组交流电渗微泵的流动特性，分析了微泵净流量与外加电压幅值，频率等参数的关系特性，并且与双电层Debye-Hückel线性解进行比较，为进一步研究交流电渗流提供理论和分析依据。

摘要： 在通道壁面垂直施加一个调控电场可以改变双电层电荷密度和zeta电位势，实现对电渗流的调控。采用电场Poisson 方程、动量守恒的Navier-Stokes 方程、电解质离子输运的Nernst-Planck方程和液体混合反应的组分浓度输运方程，本文对微通道壁面离散布置调控电极的情况进行了数值分析。数值算例包括单电极和三电极。研究结果表明：适当放置离散电极对电渗流进行调控，可以在流场中产生微型涡流实现液体的有效混合。

摘要： 胶体推进器应用于微小卫星,在喷射时喷头会发电化学副反应,针形喷射极与管状喷射极施加相同电压,发生不同氧化还原反应。根据电极形状确定的电极电场分布进而推出副反应的类型。由参加反应的物质电极电势,与电极极化程度得出双电层电势与反应物、喷射状态的关系。确定管状喷射极在液体供应充分时可以采用直流供电;沿外表面流动的针形喷射极由于流量不易控制只能采用变换电极才能达到稳定喷射,若毛细管喷射极与针型喷射极采用离子喷射状态,必须靠变换电极才能稳定喷射。

摘要： 本文研究了微平行管道内线性粘弹性流体的非定常电渗流动,其中线性粘弹性流体的本构关系是由Jeffery 流体模型来描述.利用Laplace 变换法,求解了线性Poisson-Boltzmann(P-B)方程,非定常的柯西动量方程和Jeffery 流体本构方程.给出了非牛顿Jeffery 流体电渗速度的解析表达式.通过数值计算,分析了无量纲弛豫时间λ1和滞后时间λ2 对速度剖面的影响.

摘要： 本文研究了微平行管道内线性粘弹性流体的非定常电渗流动,其中线性粘弹性流体的本构关系是由Jeffery 流体模型来描述.利用Laplace 变换法,求解了线性Poisson-Boltzmann(P-B)方程,非定常的柯西动量方程和Jeffery 流体本构方程.给出了非牛顿Jeffery 流体电渗速度的解析表达式.通过数值计算,分析了无量纲弛豫时间λ1和滞后时间λ2 对速度剖面的影响.

摘要： 本文研究了微平行管道内线性粘弹性流体的非定常电渗流动,其中线性粘弹性流体的本构关系是由Jeffery 流体模型来描述.利用Laplace 变换法,求解了线性Poisson-Boltzmann(P-B)方程,非定常的柯西动量方程和Jeffery 流体本构方程.给出了非牛顿Jeffery 流体电渗速度的解析表达式.通过数值计算,分析了无量纲弛豫时间λ1和滞后时间λ2 对速度剖面的影响.

摘要： 本文研究了微平行管道内线性粘弹性流体的非定常电渗流动,其中线性粘弹性流体的本构关系是由Jeffery 流体模型来描述.利用Laplace 变换法,求解了线性Poisson-Boltzmann(P-B)方程,非定常的柯西动量方程和Jeffery 流体本构方程.给出了非牛顿Jeffery 流体电渗速度的解析表达式.通过数值计算,分析了无量纲弛豫时间λ1和滞后时间λ2 对速度剖面的影响.

摘要： 研究由微米厚度的一组或多组单元“碱金属或碱土金属/隔离层材料”构成的复合结构材料层作为内部功能材料，用冲击波激活的、能够快速输出脉冲强电流的装置——固态脉冲半电池，可在超短时间(微秒量级)内以脉冲电流的形式释放其高电化学势能。固态脉冲半电池不仅可用于常规式电磁脉冲武器的新型能量源，而且对于需要快速救生的触发、快速充电电池等军用或民用领域方面都具有很大的应用价值。

摘要： 本发明提供提高电池等集电体与活性物质层之间的密合性、使电池等特性提高的电池等集电体涂布用导电性组合物、利用使用了所述组合物的电池等集电体的电池等。所述电池等集电体涂布用导电性组合物含有乙烯基硅烷系共聚物、聚羧酸和导电性助剂，所述乙烯基硅烷系共聚物由下式(1)表示：

摘要： 本发明提供提高电池等集电体与活性物质层之间的密合性、使电池等特性提高的电池等集电体涂布用导电性组合物、利用使用了所述组合物的电池等集电体的电池等。所述电池等集电体涂布用导电性组合物含有乙烯基硅烷系共聚物、聚羧酸和导电性助剂，所述乙烯基硅烷系共聚物由下式(1)表示：

摘要： 本发明涉及碳质材料，其基于BET法的比表面积为1,800m

摘要： 本发明提供一种双电层电容器用集电体，是通过将离子透过性化合物和碳微粒子a分散或溶解在溶剂中而成的液体涂布于铝箔等导电性薄片并进行干燥、形成皮膜a从而得到的。本发明还提供一种双电层电容器用电极，是通过将粘合剂和碳微粒子b以及活性碳b分散或溶解在溶剂中而成的液体涂布于上述双电层电容器用集电体的皮膜a上，进行干燥来形成皮膜b，从而得到的。本发明还提供一种双电层电容器，是通过将该电极与隔膜重合，浸渍在电解液中，从而得到的。

摘要： 本发明的目的在于，提供具有高电容、进一步能够遍及长时间维持高的电容和能量密度的双电层电容器中使用的碳质材料和其制造方法。碳质材料，其通过BET法而得到的比表面积为1,200m2/g~1,800m2/g，通过拉曼光谱而得到的R值为1.2以上，G带半峰宽为70cm‑1以上。

摘要： 本发明中的双电层电容器电极用黏结剂含有乙烯醇与乙烯性不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物。

摘要： 本发明提供一种双电层电容器用集电体，是通过将离子透过性化合物和碳微粒子a分散或溶解在溶剂中而成的液体涂布于铝箔等导电性薄片并进行干燥、形成皮膜a从而得到的。本发明还提供一种双电层电容器用电极，是通过将粘合剂和碳微粒子b以及活性碳b分散或溶解在溶剂中而成的液体涂布于上述双电层电容器用集电体的皮膜a上，进行干燥来形成皮膜b，从而得到的。本发明还提供一种双电层电容器，是通过将该电极与隔膜重合，浸渍在电解液中，从而得到的。

摘要： 本发明的目的在于，提供具有高电容、进一步能够遍及长时间维持高的电容和能量密度的双电层电容器中使用的碳质材料和其制造方法。碳质材料，其通过BET法而得到的比表面积为1,200m2/g~1,800m2/g，通过拉曼光谱而得到的R值为1.2以上，G带半峰宽为70cm‑1以上。

摘要： 本发明中的双电层电容器电极用黏结剂含有乙烯醇与乙烯性不饱和羧酸碱金属中和物的共聚物。

摘要： 本发明提供一种成型性良好，在活性物质层上成型后耐弯曲性和对集电体的粘合性高，能增大使用成型获得的活性物质层的双电层电容器的静电容量，并可以降低内部电阻的双电层电容器用电极材料、使用该电极材料获得的双电层电容器用电极和电容器。由包含粘合剂和电极活性物质的混合物粒子构成双电层电容器用电极材料，上述混合物粒子中表面的50％面积以上由粘合剂覆盖。