现阶段双电层电容器的发展重点是提升能量密度，而能量密度主要取决于电极／电解质界面的双电层结构以及电解质的电化学稳定性。本项目选择具有宽电化学窗口的室温离子液体作为电解质，以其在石墨烯表面形成的双电层结构为研究对象，采用表面力仪测量为主、分子动力学模拟配合的手段，讨论关键因素对界面相互作用以及相应的离子分布结构的影响。实验方面，研究工作将以明确离子液体在石墨烯表面上的吸附机理为基础。通过探讨表面电势与离子特性、温度相互耦合对双电层结构的影响机制，总结电极电势调控界面电容的机理。本项目还将进一步研究当通道的空间尺寸减小到纳米量级时，受限离子液体在石墨烯表面的润湿行为，明确其迁移及吸附特性，借此阐释纳米多孔电极材料的储电机制。理论方面，依据实验建立并优化分子动力学模型，实现对真实工况中电极界面电容的准确预测。这些工作的开展将为设计和开发高性能双电层电容器提供基础理论方面的指导。
