中國科學家成功研製閃衝長續航石墨烯超強電池
- 發佈時間：2015-12-19 11:17:00 來源：新華網 責任編輯：羅伯特
新華網上海12月18日電(記者王琳琳)中科院上海硅酸鹽所科學家成功研製出一種高性能超級電容器電極材料——氮摻雜有序介孔石墨烯。該材料具有極 佳的電化學儲能特性，可用作電動車的“超強電池”：充電只需7秒鐘，即可續航35公里。相關研究成果已于18日發表在期刊《科學》上。
超級電容器，是介於傳統電容器和電池之間的一種電化學儲能裝置。由於具有功率密度高、迴圈壽命長、安全可靠等特點，現已廣泛應用於混合電動汽 車、大功率輸出設備等多個領域。然而，超級電容器並非“完美”，其核心問題在於，能量密度低。如何讓超級電容器兼具高功率、高能量，長期以來科學家並沒有 找到理想材料。
為破解這一難題，中科院上海硅酸鹽所聯合北京大學、美國賓夕法尼亞大學，展開持續攻關。最終，黃富強研究團隊發現，石墨烯是超級電容器電極的最佳選擇。
黃富強介紹，與傳統電極材料相比，石墨烯有四大突出優勢：其一，高比表面積有利於産生高能量密度；第二，超高導電性有利於保持高功率密度；第三，化學結構豐富有利於引入贗電容，提高能量密度；第四，特殊的電子結構有利於優化結構與性能關係。
通過反覆試驗、設計、合成，黃富強團隊發現，氮摻雜有序介孔石墨烯的性能表現最佳。不僅能實現高能量密度、高功率密度，而且還可以通過使用水基電解液，做到無毒、環保、價格低廉、安全可靠。
據介紹，該新型石墨烯超級電容器體積輕巧、不易燃也不易爆，可採用低成本製備，實現規模生産。因性能較鉛酸、鎳氫等電池有明顯的競爭優勢，且在快速充放方面優於鋰電池，該“超級電池”可應用於現有混合電動汽車、大功率輸出設備的更新換代。
