基于離子液體的超級電容的分子動力學(xué)模擬.pdf

1、鑒于離子液體寬廣的電化學(xué)窗口和環(huán)境友好等性質(zhì)，它已在取代傳統(tǒng)非水電解質(zhì)溶液方面受到了廣泛關(guān)注，并應(yīng)用于超級電容器中。由于無溶劑分子，離子液體這種新型電解液與電極表面的雙電層結(jié)構(gòu)也備受關(guān)注，而研究雙電層結(jié)構(gòu)的一種有效方法是探究微分電容隨極化電勢的變化趨勢。
　　 本文通過分子動力學(xué)模擬方法，研究了咪唑型離子液體的特性吸附作用對于微分電容和雙電層結(jié)構(gòu)的影響。我們采用了恒電荷密度的石墨電極模型和兩種擁有相同陰離子的離子液體體系，即1，

2、3-二甲基咪唑六氟磷酸鹽(DMIM+/PF6-)和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(BMIM+/PF6-)。模擬結(jié)果表明，咪唑環(huán)與電極表面存在著很強(qiáng)的特性吸附作用，其使得負(fù)電荷極化時的微分電容較正電荷極化時的高。這一現(xiàn)象可以歸因于咪唑環(huán)與電極表面的強(qiáng)特性吸附作用，這一作用比陽離子與正電荷極化的電極表面之間的靜電排斥力更強(qiáng)。咪唑陽離子的特性吸附阻礙了PF6-陰離子進(jìn)一步靠近電極表面，進(jìn)而致使雙電層的厚度增加，使得正電荷極化時的微分電容值降