دسته بندی:

شیمی - chemistry

---

سال انتشار:

2015

---

ترجمه فارسی عنوان مقاله:

مدلسازی و شبیه سازی ابرخازن نامتقارن متشکل از کربن فعال / اکسید لیتیم منگنر

---

عنوان انگلیسی مقاله:

Modeling and Simulation of a Lithium Manganese Oxide/ Activated Carbon Asymmetric Supercapacitor

---

منبع:

Journal of ELECTRONIC MATERIALS DOI: 10:1007/s11664-015-4141-6

---

نویسنده:

CHENGLONG HAO,1 XIAOFENG WANG,1,2 YAJIANG YIN,1 and ZHENG YOU1

---

چکیده انگلیسی:

Asymmetric supercapacitors are expected to represent the future of energy storage devices because of their good performance concerning both energy density and power density. This paper first presents a mathematical model of an asymmetric supercapacitor, which consists of a LiMn2O4 electrode and an activated carbon (AC) electrode. Including electrical and concentration fields, the dynamic model is used to investigate the effect of the thickness of the AC electrode on supercapacitor performance in COMSOL Multiphysics. Surprisingly, a distinctive effect of relaxation is found in the supercapacitor for the first time by simulating the production, consumption, and transport of Li ions. Relaxation is shown to play a key role in capacity recovery and lifetime extension. The relative error of energy densities and power densities in the Ragone plots is less than 10% compared with experimental results when the current density is below 200 A/m2. The present model is conclusively verified to be effective and successfully provides a methodology to optimize the cell size in various applications.
Key words: Asymmetric capacitor | modeling | simulation | relaxation effect | Ragone plot

---

چکیده فارسی:

انتظار می رود ابرخازن های نامتقارن، نسل آتی ادوات ذخیره ساز انرژی باشند، زیرا اینها عملکرد مناسبی به لحاظ چگالی انرژی و چگالی توان دارند. این مقاله، نخست مدل ریاضی یک ابرخازن متقارن متشکل از یک الکترود LiMn2O4 و یک الکترود کربن فعال (AC) را ارائه می دهد. مدل دینامیک دربردارنده ی میدان های الکتریکی و تمرکزی، به منظور بررسی تأثیر ضخامت الکترود AC بر عملکرد ابرخازن در نرم افزار COMSOL Multiphysics مورد استفاده قرار می گیرد. جالب اینجاست که اثر ویژه ی آرام سازی در ابرخازن برای نخستین بار با شبیه سازی روند تولید، مصرف و انتقال یون های لیتیم مشاهده شد. مشخص شد که آرام سازی نقش مهمی در بازیابی ظرفیت و افزایش عمر مفید دارد. خطای نسبی چگالی انرژی و چگالی توان در نمودارهای راگون کمتر از 10% است، این را با نتایج تجربی مقایسه کنید که چگال جریان کمتر از 200 آمپر بر متر مربع را داریم. بطور گسترده تأکید شده که مدل ارائه شده، کارآمد است و با موفقیت روشی برای بهینه نمودن اندازه ی سلول در کاربردهای مختلف فراهم می آورد.
کلیدواژه ها: خازن نامتقارن | مدلسازی | شبیه سازی | اثر آرام سازی | نمودار راگون

---

---

---

---

حجم فایل: 1524 کیلوبایت

---

قیمت: 45000 تومان   

---

توضیحات اضافی:

---

---

---