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60 s。不同周期响应时,达到恒定功率的时间缩短了15 s。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0.3 V。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。