تأثیر جهت گیری نقص استون-والز بر ظرفیت کوانتومی نانولوله های کربنی در ابرخازن

ابرخازن ها وسیله های ذخیره انرژی الکتریکی محسوب می شوند. یکی از بزرگ ترین مشکلات ابرخازن ها چگالی انرژی پایین آن هاست که قابلیت رقابت با باتری ها را از آن ها سلب کرده است. در سال های نه چندان دور، تلاش برای افزایش چگالی انرژی در ابرخازن ها عمدتاً معطوف به تغییر مورفولوژی سطحی بود که توانایی ظرفیت لایه دوگانه را افزایش می داد. تحقیقات بعدی نشان داد که عاملی با درجه اهمیت یکسان با ظرفیت لایه دوگانه وجود دارد که ظرفیت کوانتومی نامیده می شود؛ بنابراین تلاش های بعدی به بهبود این ظرفیت معطوف شد. در این تحقیق، ظرفیت کوانتومی نانولوله کربنی (6،6) مورد مطالعه قرار گرفت و تأثیر جهت گیری نقص استون-والز بر ظرفیت کوانتومی این نانولوله ها بررسی شد. بررسی ها نشان داد که ایجاد نقص در ساختار نانولوله (6،6)، موجب گستردگی چگالی حالات در نزدیکی سطح فرمی شده که درنتیجه آن ظرفیت کوانتومی تغییر مثبتی را نشان می دهد؛ بطوریکه بنابرنتایج به دست آمده، ظرفیت کوانتومی انتگرالی نانولوله (6،6) با نقص استون-والز با جهت گیری نوع 1 افزایش قابل توجهی را در پایه ی مثبت از مقدار اولیه ی F/g 209 به F/g 349 و با جهت گیری نوع 2 در پایه ی منفی از F/g 203 به F/g 381 داشته است.

Keywords:

ابرخازن , ظرفیت کوانتومی , نانوتیوپ ( 6 , 6) محاسبات.DFT