科學家們雖然在研發(fā)過程中走了一點彎路，但他們制備的基于活性石墨烯材料(graphene-enabled)的超級電容器已然準備好給世人一點驚喜。這是該研究領域一次重大的進步，來自加州大學圣克魯茲分校(UCSC)和勞倫斯·利弗莫爾實驗室(LLNL)的研究人員們使用一種基于石墨烯的氣凝膠(graphene-based aerogel)材料成功制備出用于超級電容器的電極，該元件具備有史以來最高的面積比電容(areal capacitance)。 @m"P_1`*  
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他們在制備石墨烯電極時采用的3D打印技術攻克了之前被認為是橫亙在超級電容器發(fā)展道路上的重量(weight)、比表面積(surface area)、電極總電容量(total volume capacitance)三者的平衡問題。在之前的應用中，有著高比表面積的石墨烯氣凝膠電極往往在體積比電容這一指標上的表現(xiàn)差強人意，而換用3D打印的石墨烯氣凝膠電極后，該項性能竟然下降得更多了 ！究其原因，是因為其“打印”出來的長絲(printed filaments)之間有周期性出現(xiàn)的大孔隙(periodic large pores)。 `Dv&.  
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“我們的工作第一次展示了一種能規(guī)避掉這個問題的3D打印技術”，加州大學圣克魯茲分校教授Yat Li說到。他同時也是這篇發(fā)表在焦耳雜志（journal Joule）上介紹該團隊研究成果的論文的共同作者。據(jù)他介紹，這是科學家第一次能在不犧牲電極電化學性能的條件下制成每立方厘米含超過180毫克活性材料的大質(zhì)量負載(high mass loading)。 eXMl3Lxf  
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“雖然3D打印石墨烯氣凝膠體積比電容(low volumetric capacitance)較低，但是我們成功通過向疏松多孔的石墨烯碳架內(nèi)注入更多納米材料的方式增大了它的密度，進而達到提升性能的目的，”Li教授說到，“我們的3D打印石墨烯氣凝膠/二氧化錳電極(3D-printed graphene aerogel/MnO2 electrodes)的體積比電容性能相比傳統(tǒng)純石墨烯氣凝膠電極(pure graphene aerogel electrodes)提升了數(shù)百倍�！卑凑誏i的說法，他們制成的這些質(zhì)量負載性能比之前學術雜志報道過的提升了大約2到3個量級。 SZD@<3