超级电容的新能源商机、政策与现状

2013-12-14 00:05

　　石墨烯与超级电容

　　据专家介绍，2007年，美国权威杂志将超级电容器列为2006年世界十大科技发现之一，认为超级电容器是能量储存领域的一项革命性发展。活性炭、活性碳纤维等碳质材料是目前研究和应用最为广泛的超级电容器材料，自从石墨烯成功制备以来，业界积极探索这种碳质新材料在超级电容器中的应用。

　　石墨烯具有极高的比表面积，石墨烯片层的两边均可以富集电荷形成双电层，此外石墨烯皱褶及叠加效果，可以形成纳米孔道和纳米空穴，利于电解液的扩散，所以石墨烯基超级电容器具有良好的功率特性。

　　基于石墨烯拥有众多优良特性，例如超高导电性能和巨大的比表面积，石墨烯基材料已在超级电容器应用中展现出巨大的应用潜力。

　　据每日科学网站近日报道，澳大利亚科学家用石墨烯制造出了一种更致密的超级电容，其使用寿命可与传统电池相媲美，且能量密度为现有超级电容的12倍，可广泛应用于可再生能源存储、便携式电子设备以及电动汽车等领域。

　　莫纳什大学材料工程学教授李丹（音译）领导的研究团队研制出了一种能量密度为60小时瓦/升的新型超级电容，其能量密度可为目前的超级电容的12倍左右，而其中所使用的的正是石墨烯。因为石墨烯的化学性能非常稳定，而且导电性能卓越。

　　李丹团队利用以前研发出的一种适应性石墨烯凝胶薄膜来制造新型超级电容中的致密电极。另外，他们使用传统超级电容内的导体——液体电解质来控制亚纳米尺度的石墨烯薄片之间的间隔。这种液体电解质有两个作用：保持石墨烯薄片之间的微小间距以及导电。

　　与传统“硬”的多孔碳很多不必要的大“孔”浪费了不少空间不同，李丹团队使用石墨烯薄片制成的电极，在没有损害多孔性的同时也让能量密度达到了最大值。他们使用的方法与传统造纸过程中使用的方法类似，这意味着这一方法很容易进行工业升级而且也具有成本优势。

　　超级电容器有着极为广阔的发展空间，为推动低碳、环保、节能事业提供助力，在各类能源供应方面起到举足轻重的作用。

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