多角度数理模拟在电容去离子中的前沿应用

作     者：张笑晨 于飞 马杰 Xiaochen Zhang;Fei Yu;Jie Ma

作者机构：同济大学环境科学与工程学院环境功能材料研究中心上海200092 喀什大学土木工程学院新疆喀什844000 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海201306 

基　　金：国家自然科学基金(22276137 52170087)资助项目 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2024年第40卷第11期

页      码：1-18页

摘      要：随着基础理论与计算机领域的发展,诸多相对于实验方法具有明显优势的数理模拟被应用于电容去离子(Capacitive deionization,CDI)技术研究。多角度数理模拟在CDI电极离子动力学、结构-性能构效关系、工艺参数优化及经济技术性分析发挥着重要作用,有力推动了CDI电极材料开发及装置构型设计的发展。目前关于CDI领域的综述集中在CDI电极材料开发和装置构型设计,缺乏关于CDI领域的前沿模拟研究现状及进展的全面综述。本文从最早用于描述CDI动力学过程的连续尺度模型出发,系统地归纳与梳理了CDI中多角度数理模拟的分类,总结了不同数理模拟方法(连续/孔隙尺度模型、分子动力学与密度泛函理论、仿真与机器学习、技术经济性分析)的优势与缺点,并对未来发展方向进行了展望。本文是首篇关于CDI领域多角度数理模拟的前沿进展综述和展望,可为CDI研究新范式提供理论基础和研究思路。

主 题 词：电容去离子 分子动力学 密度泛函理论 有限元分析 机器学习 

学科分类：081704[081704] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

核心收录：

D　O　I：10.3866/PKU.WHXB202311026

馆 藏 号：203155380...