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又是石墨烯!科學(xué)家在電化學(xué)電容器領(lǐng)域獲突破
發(fā)表時(shí)間:2020-04-07     閱讀次數:     字體:【


中國青年報客戶(hù)端北京4月4日電(中青報·中青網(wǎng)記者 邱晨輝)記者今天從中國科學(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(xiàn)發(fā)表。

據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(cháng)、工作溫度范圍寬、安全性能高等優(yōu)點(diǎn),可用作大功率電源,在混合電動(dòng)汽車(chē)、備用電源、便攜式電子設備等領(lǐng)域都具有廣闊的發(fā)展前景。

不過(guò),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,即單位體積內儲存的能量低,限制了其更廣泛的應用范圍,尤其是在便攜式智能設備中的應用,需要進(jìn)一步提高體積能量密度。

這一次,科研團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,得到片層間距可調節的復合石墨烯基薄膜,最終實(shí)現優(yōu)化整個(gè)電極材料孔隙率的效果。當電極材料的孔隙尺寸,與電解液的離子尺寸相匹配時(shí),孔隙的空間利用達到了最優(yōu)化,從而極大化了體積能量密度。

在此基礎上,科研人員設計了全固態(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(gè)器件的柔性,并進(jìn)一步發(fā)展了智能器件,通過(guò)根據實(shí)際需求改變電路連接方式,實(shí)現了不同的輸出效果。據介紹,這一研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等資助。

來(lái)源:中國青年報客戶(hù)端

 
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