中科院電工所研成高性能石墨烯基超級(jí)電容器

近日，中科院電工所馬衍偉課題組通過金屬鎂熱還原二氧化碳?xì)怏w，成功制備出富含孔道結(jié)構(gòu)、高性能的石墨烯電極材料。相關(guān)成果發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》雜志上。

超級(jí)電容器作為新型儲(chǔ)能器件，具有功率密度高、充電時(shí)間短、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但其能量密度一直受限于電極材料的性能。

此次研制的基于石墨烯的超級(jí)電容器，在水系和有機(jī)電解液中表現(xiàn)出優(yōu)異的功率特性和循環(huán)壽命，在功率密度為1千瓦/千克(比功率)時(shí)，能量密度高達(dá)80瓦小時(shí)/千克(比能量)，遠(yuǎn)高于目前商業(yè)化的活性炭基超級(jí)電容器。結(jié)果表明，該石墨烯基超級(jí)電容器在高功率/高能量密度的動(dòng)力儲(chǔ)能器件上具有廣闊的應(yīng)用前景。

此外，通過控制熱還原反應(yīng)溫度，研究人員首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同結(jié)構(gòu)碳納米材料的可控制備，其中包括管狀碳納米結(jié)構(gòu)和中空碳納米盒子。該項(xiàng)工作對(duì)宏量可控制備碳納米材料具有重要意義。