休斯顿大学的珍妮·凯文 比尔·阿德比利
休斯顿大学机械工程副教授库克领导的研究表明，基于材料纳米结构的建模可以更准确地理解复合电极中的离子扩散和其他特性
学分:休斯顿大学 移动电子设备、电动汽车、无人驾驶飞机和其他技术的爆炸式发展，推动了对新型轻质材料的需求，这种材料可以为操作这些设备提供动力
休斯顿大学和德克萨斯A& M大学的研究人员报道了一种由还原氧化石墨烯和芳纶纳米纤维制成的结构超级电容器电极，这种电极比传统的碳基电极更坚固、用途更广泛
UH研究小组还证明，基于材料纳米结构的建模可以比传统的建模方法(即多孔介质模型)更准确地理解复合电极中的离子扩散和相关特性
“与多孔介质模型相比，我们建议这些基于材料纳米结构的模型更加全面、详细、信息丰富和准确，”比尔·阿德比利说
库克大学机械工程副教授和一篇描述该工作的论文的对应作者，发表在美国化学学会纳米期刊上
她说，更精确的建模方法将有助于研究人员找到新的、更有效的纳米结构材料，能够以更轻的重量提供更长的电池寿命和更高的能量
研究人员知道，测试的材料——还原氧化石墨烯和芳纶纳米纤维，或称RGo/ANF——是一个很好的候选材料，因为它具有很强的电化学和机械性能
阿德比利说，超级电容器电极通常由多孔碳基材料制成，这提供了高效的电极性能
虽然还原的氧化石墨烯主要由碳制成，但芳纶纳米纤维提供了机械强度，增加了电极在各种应用中的多功能性，包括军事应用
这项工作是由美国资助的
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空军科学研究办公室
除了Ardebili，合著者还包括第一作者Sarah Aderyani和Ali Masoudi，两人都是UH；斯密特
米迦·沙阿
格林和朱迪·L
卢肯豪斯，都来自A&M
当前的论文反映了研究人员对改进新能源材料建模的兴趣
阿德比利说:“我们想传达的信息是，现有的传统模型，即基于多孔介质的模型，对于设计这些新的纳米结构材料和研究这些材料用于电极或其他能量存储设备可能不够精确。”
这是因为多孔介质模型通常假设材料中的孔隙大小均匀，而不是测量材料的不同尺寸和几何特性
“我们的建议是，是的，多孔介质模型可能很方便，但不一定准确，”阿德比利说
“对于最先进的设备，我们需要更精确的模型来更好地理解和设计新的电极材料
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