报告人：练成
报告时间：2017年8月15日（星期二）上午9:00
报告地点：理化楼四楼会议室
报告摘要：
超级电容器作为一种新型的储能技术，既有电池的高比能量也有传统物理电容器的高比功率的优点，但如何提高储能密度并降低产品价格是当前超级电容器研究最为关注的焦点。超级电容器的性能主要由电极材料和电解质界面的性质决定。本报告应用经典密度泛函理论(CDFT)研究多孔电极与电解液的界面性质，研究了电解质在多孔电极材料中的热力学和动力学性质。我们建立的球壳模型可以同时描述多孔材料的孔径以及曲率的影响。我们发现电容大小会随着孔径发生振荡，且在孔道和离子大小相差不大时电容达到最大。凹凸曲面对离子的吸附有着不同的影响，从而影响电容，曲率的增加会增加电容以及电容随孔径的振荡。凸性的碳材料可以提高超级电容器的电容。利用 CDFT 研究了小孔孔道表面对离子亲疏性对充电机理以及电容的影响，发现孔道表面亲离子，在充电的过程中，反离子进入纳米孔道，共离子混合物被排斥出孔道。而对于疏离子的孔道，充电初期没有正负离子的交换，只有反离子的进入，从而大大提高充放电的效率，也提高了超级电容器的能量密度。我们进一步应用 CDFT 探讨了电解液性质对超级电容器电化学性能的影响。计算和实验都发现利用混合离子液体作电解质能够进一步提高超级电容器的电容，从而提高超级电容器的能量密度。我们的研究表明这是由于离子液体破坏了电极表面的阴阳离子交替的层状结构，使电极表面聚集更多的反离子，从而提高了电容和能量密度。研究发现电解液中的杂质也对超级电容器的充电机理有影响，容易进入孔道的杂质会使孔道“疏离子化”，充电阶段也只有反离子的进入，提高超级电容器的能量密度。
报告人简介：
练成，男，江苏东台人，2012年本科毕业于华东理工大学并推免硕博连读，师从刘洪来教授。2014-2016年至加州大学河滨分校进行博士联合培养。2017年获得化学工程专业博士学位后留校任教。发表SCI论文20余篇，主要研究领域有超级电容器以及相关电容储能技术的应用；智能高分子的理论研究和应用；利用分子模拟与计算研究材料表界面问题。
