石墨烯纳米孔道内受限水介电常数影响因素的分子动力学模拟

作者：李浩宇; 蒋更平^*; 吴开明

来源：原子与分子物理学报, 2023, 40(05): 85-92.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2023.052002

• 受限水
• 分子动力学模拟
• 介电常数

受限水的介电特性对于石墨烯电容器的储能效率有着重大的影响.因此本文使用分子动力模方法，研究了不同石墨烯纳米孔道宽度(0.812～10 nm)下内受限水介电常数的分布及其影响因素.结果表明，在石墨烯纳米孔道内部受限水双电层结构可分为空隙层、界面层和体相层三个部分.其整体的介电常数随孔道大小的降低而线性减少.这是由内部体相层的宽度的降低而导致的.此外电极电压大小和石墨烯-水相互作用参数εCO的强弱也会显著改变电极表面的双电层(Electric Double Layers, EDLs)结构.其中电压的增大使得介电常数分布的震荡的程度也随之增加，最终导致了整体介电常数的减小.与之类似，亲水态的石墨烯表面(高εCO)下受限水分布的震荡程度也显著增加，这导致了整体介电常数的降低.

• 单位
  武汉科技大学; 材谷金带（佛山）金属复合材料有限公司