2023.1Vol.47No.1研究与设计收稿日期：2022-06-22基金项目：上海市自然科学基金(19ZR1422400)作者简介：李泽宇(1997—)，男，陕西省人，硕士研究生，主要研究方向为超级电容储能技术。通信作者：陈威，教授，E-mail：weichen6896@126.com电双层电容孔隙渐变多孔电极电化学特性分析李泽宇，陈威(上海海事大学商船学院，上海201306)摘要：针对渐变孔隙多孔结构电极的电双层电容器，将电极中电子电流传导和电解质溶液的扩散与迁移进行了耦合，建立了一维电化学电容物理模型，研究了电双层电容恒流充电恒压放电特性、恒功率充电下的电荷密度分布以及恒功率放电下的电流电压特性。研究结果表明，与常孔隙相比，采用渐变增加孔隙结构的电双层电容，在恒流充电及恒压放电的条件下，最大充电电压有所提高。达到最大电压时，充电时间缩短了60s。不同周期响应时，达到恒定功率的时间缩短了15s。在恒功率充电的条件下，电双层电流源最大提升了0.6×106A/m3，电荷密度变化幅度减小了0.5×106C/m3。在恒功率放电时，放电电压提高了0.3V。该研究结果可为电双层充电和电极利用率的提高提供参考价值。关键词：电双层电容；渐变孔隙率；电解质迁移；数值模拟；电极利用率中图分类号：TM53文献标识码：A文章编号：1002-087X(2023)01-0092-07DOI:10.3969/j.issn.1002-087X.2023.01.021ElectrochemicalcharacteristicanalysisofporouselectrodewithlinearporosityinelectricdoublelayersupercapacitorsLIZeyu，CHENWei(MerchantMarineCollege,ShanghaiMaritimeUniversity,Shanghai201306,China)Abstract:Forelectricdoublelayercapacitorwithalinearporosityofporousstructureelectrode，theelectroncurrentconductionintheelectrodeandthediffusionandmigrationoftheelectrolytesolutionarecoupled,andaone-dimensionalelectrochemicalcapacitorphysicalmodelisestablished.Theconstant-currentchargingandconstant-voltagedischargingcharacteristics,thechargedensitydistributionunderconstant-powercharging,andthecurrent-voltagedistributioncharacteristicsunderconstant-powerdischargingaremainlystudied.Theresultsshowthatthemaximumchargingvoltageoftheelectricdoublelayercapacitorwiththelinear-increasingporositystructureisrelativelyhigherintheconditionofconstantcurrentchargingandconstantvoltagedischargingcomparedwiththeconstantporosity.T...
