Российские учёные изучили поведение ионов в нанопорах

В России исследователи создали компьютерную модель, которая подробно описывает, как ионные жидкости ведут себя внутри нанопор суперконденсаторов. Они впервые применили эту модель для анализа движения положительно и отрицательно заряженных частиц. Эти данные помогут улучшить эффективность систем хранения энергии.

Суперконденсаторы — это устройства, которые способны сохранять большое количество энергии. Они обычно состоят из двух электродов и узкого слоя электролита между ними. Ионы внутри этого слоя реагируют на электрическое напряжение на электродах суперконденсатора.

Профессор Юрий Будков и его команда исследовали взаимодействия внутри электродов суперконденсаторов и катионов (положительно заряженных частиц) и анионов (отрицательно заряженных частиц), которые переносят заряды в этих системах. Для этого они создали компьютерную модель, которая подробно описывает эти взаимодействия.

Исследования показали, что структура анионов и катионов влияет на их движение и свойства суперконденсатора. Кроме того, они обнаружили, что катионы обычно лучше переносят заряды, даже если они менее подвижны, чем анионы. Эти данные будут полезны при создании новых типов суперконденсаторов на основе ионных жидкостей.

В будущем исследователи также планируют изучить влияние различных примесей и физических свойств на свойства суперконденсаторов, чтобы улучшить системы хранения энергии.