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超燃!Li, Changzheng发表的第3篇Electrochimica Acta:表面电荷相关滑移纳米通道中的动电能量转换

论论资讯 | 2023-04-24 1热度

Electrochimica Acta

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Electrokinetic energy conversion in nanochannels with surface charge-dependent slip

Li C.; Zhang Z.; Li Z.; Qiao N.; Liu Z.; Tian Z.Q.

Published:2023-06-20
DOI:10.1016/j.electacta.2023.142379

研究背景

随着社会的发展,绿色能源的研究备受关注。在这个领域中,纳米通道中的电动力学能量转换备受瞩目。然而,目前的研究很少考虑表面电荷相关滑移和独立滑移之间的内在差异对功率生成性能的影响。

研究内容

本研究使用电双层理论,考虑三种边界条件(无滑移,独立滑移和表面电荷相关滑移),研究了纳米通道中的离子浓度分布、速度和能量转换性能。结果显示,边界滑移可以显著提高输出性能。此外,由于表面电荷对边界滑移的限制,独立滑移和相关滑移下的功率生成性能存在显著差异。因此,独立滑移模型不适用于预测实际应用中的离子传输和流体流动。此外,离子浓度和通道高度也对电动力学能量转换性能起到优化作用。本研究发现,边界滑移能够促进离子通量,但对离子浓度分布影响较小。

研究意义

本研究的创新点在于考虑了表面电荷相关滑移和独立滑移之间的内在差异对功率生成性能的影响。并且,结果表明边界滑移可以显著提高输出性能。这些发现对于更好地理解纳米通道中的离子传输行为,并为纳米通道功率生成的设计和优化提供了有用的信息。

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