我國研究人員在電化學(xué)電容器領(lǐng)域獲突破
從中國科學(xué)院金屬研究所獲悉,該所科研人員近日與英國倫敦大學(xué)學(xué)院及香港大學(xué)合作,在石墨烯基電化學(xué)電容器儲能研究上取得突破性進(jìn)展,相關(guān)成果論文已在國際學(xué)術(shù)期刊《自然-能源》在線發(fā)表。
據(jù)中科院金屬所科研人員介紹,電化學(xué)電容器具有可快速充電、功率高、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬、安全性能高等優(yōu)點,可用作大功率電源,在混合電動汽車、備用電源、便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域都具有廣闊的發(fā)展前景。 不過,相比于電池,電化學(xué)電容器也有其劣勢,比如能量密度較低,即單位體積內(nèi)儲存的能量低,限制了其更廣泛的應(yīng)用范圍,尤其是在便攜式智能設(shè)備中的應(yīng)用,需要進(jìn)一步提高體積能量密度。 這一次,科研團(tuán)隊制備了不同比例的氧化石墨烯和熱膨脹還原石墨烯的混合溶液,得到片層間距可調(diào)節(jié)的復(fù)合石墨烯基薄膜,最終實現(xiàn)優(yōu)化整個電極材料孔隙率的效果。當(dāng)電極材料的孔隙尺寸,與電解液的離子尺寸相匹配時,孔隙的空間利用達(dá)到了最優(yōu)化,從而極大化了體積能量密度。 在此基礎(chǔ)上,科研人員設(shè)計了全固態(tài)柔性電化學(xué)電容器,石墨烯薄膜電極材料本身良好的彎折性能,保證了整個器件的柔性,并進(jìn)一步發(fā)展了智能器件,通過根據(jù)實際需求改變電路連接方式,實現(xiàn)了不同的輸出效果。據(jù)介紹,這一研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃等資助。 關(guān)鍵詞: 電容器
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