中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：記者今天從中國(guó)科學(xué)院金屬研究所獲悉，該所科研人員近日與英國(guó)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(chǔ)能研究上取得突破性進(jìn)展，相關(guān)成果論文已在國(guó)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(zhǎng)、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、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(guò)，相比于電池，電化學(xué)電容器也有其劣勢(shì)，比如能量密度較低，即單位體積內(nèi)儲(chǔ)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(duì)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(shí)現(xiàn)優(yōu)化整個(gè)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(shí)，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(jì)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(jù)實(shí)際需求改變電路連接方式，實(shí)現(xiàn)了不同的輸出效果。據(jù)介紹，這一研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等資助。
