超級電容器,是介于傳統(tǒng)電容器和電池之間的一種電化學儲能裝置。由于具有功率密度高、循環(huán)壽命長、安全可靠等特點,現(xiàn)已廣泛應用于混合電動汽車、大功率輸出設備等多個領(lǐng)域。如何讓超級電容器兼具高功率、高能量,長期以來科學家并沒有找到理想材料。
為破解這一難題,中科院上海硅酸鹽所聯(lián)合北京大學、美國賓夕法尼亞大學展開持續(xù)攻關(guān)。黃富強研究團隊最終發(fā)現(xiàn),石墨烯是超級電容器電極的最佳選擇。
通過反復試驗、設計、合成,黃富強研究團隊發(fā)現(xiàn),氮摻雜有序介孔石墨烯的性能表現(xiàn)最佳。不僅能實現(xiàn)高能量密度、高功率密度,而且還可以通過使用水基電解液,做到無毒、環(huán)保、價格低廉、安全可靠。
據(jù)介紹,該新型石墨烯超級電容器體積輕巧、不易燃也不易爆,可采用低成本制備,實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。因性能較鉛酸、鎳氫等電池有明顯的競爭優(yōu)勢,且在快速充放方面又遠遠優(yōu)于鋰電池,因此該“超級電池”可廣泛應用于現(xiàn)有混合電動汽車、大功率輸出設備的更新?lián)Q代。