In situ plasmonic optical fiber detection of the state of charge of supercapacitors for renewable energy storage
Notice bibliographique
Résumé
In situ and continuous monitoring of electrochemical activity is key to understanding and evaluating the operation mechanism and efficiency of energy storage devices. However, this task remains challenging. For example, the present methods are not capable of providing the real-time information about the state of charge (SOC) of the energy storage devices while in operation. To address this, a novel approach based on an electrochemical surface plasmon resonance (SPR) optical fiber sensor is proposed here. This approach offers the capability of in situ comprehensive monitoring of the electrochemical activity (the electrode potential and the SOC) of supercapacitors (used as an example). The sensor adopted is a tilted fiber Bragg grating imprinted in a commercial single-mode fiber and coated with a nanoscale gold film for high-efficiency SPR excitation. Unlike conventional "bulk" detection methods for electrode activity, our approach targets the "localized" (sub-μm-scale) charge state of the ions adjacent to the electrode interface of supercapacitors by monitoring the properties of the SPR wave on the fiber sensor surface located adjacent to the electrode. A stable and reproducible correlation between the real-time charge-discharge cycles of the supercapacitors and the optical transmission of the optical fiber has been found. Moreover, the method proposed is inherently immune to temperature cross-talk because of the presence of environmentally insensitive reference features in the optical transmission spectrum of the devices. Finally, this particular application is ideally suited to the fundamental qualities of optical fiber sensors, such as their compact size, flexible shape, and remote operation capability, thereby opening the way for other opportunities for electrochemical monitoring in various hard-to-reach spaces and remote environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».