بررسي ظرفيت دولايه الكتريكي (EDL) در ابرخازن ساخته شده با الكترود كامپوزيت پلي پيرول با نانو صفحات گرافن در محيط آبي به روش ديناميك مولكولي

كارشناسي ارشد

چكيده ابرخازن¬ها ابزارهاي آينده براي ذخيره سازي انرژي الكتريكي با توان بالا محسوب مي¬شوند. افزايش ظرفيت در ابرخازن¬ها نسبت به خازن¬هاي معمولي ناشي از ظرفيت دولايه الكتريكي تشكيل شده روي الكترود است. در اين پايان نامه ظرفيت دولايه الكتريكي در ابرخازن¬هاي متشكل از صفحات گرافني داراي پيوند كوالانسي با پليمر هادي پلي¬پيرول در حضور مايع يوني با تمركز بر اثر افزايش طول زنجيره پليمري بر اين ظرفيت به روش شبيه¬سازي ديناميك مولكولي بررسي شده است. بدين منظور پنج طول مختلف از پليمر در چگالي بارهاي سطحي 0، 10، 20 و C/cm240 مورد مطالعه قرار گرفتند. ميدان الكتريكي ناشي از بار سطحي الكترود و يون¬هاي مايع يوني طبق قانون گاوس محاسبه و پتانسيل الكتريكي ناشي از آن بين دو الكترود محاسبه شدند. نتايج محاسبات نشان مي¬دهد با اضافه شدن پليمر به سطح الكترود پتانسيل الكتريكي به ازاي بار مشخص كاهش مي¬يابد كه نشان دهنده افزايش ظرفيت ابرخازن است. اثر افزايشي ظرفيت دولايه الكتريكي پس از زنجيره 3 واحدي پليمري ميزان رشد كمتري را نشان مي¬دهد. همچنين ظرفيت كوانتمي صفحات گرافني متصل به پليمر پلي¬پيرول به روش تئوري تابعيت چگالي بررسي شد. نتايج محاسبات افزايش قابل ملاحظه¬اي در ظرفيت كوانتمي ويژه سيستم را نشان مي¬دهد. واژه‌هاي كليدي: شبيه سازي ديناميك مولكولي، ابرخازن، پلي پيرول، ظرفيت دولايه الكتريكي

188528

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر محمد صفي رحماني فر - دكتر زهرا خدادادي

شيمي فيزيك

دكتر سيد مرتضي موسوي خوشدل