中國(guó)大陸科學(xué)家研發(fā)出一種超級(jí)電容電極材料──“氮摻雜有序介孔石墨烯”,并生產(chǎn)了一款超強(qiáng)的石墨烯電池,只要充電7秒鐘,就足以讓電動(dòng)車行駛35公里。相關(guān)研究已發(fā)表在《科學(xué)》(Science)期刊上。
“超級(jí)電容器”是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間的電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備,由于功率高、壽命長(zhǎng)、安全等特性而被廣泛應(yīng)用于油電混和車等領(lǐng)域。中國(guó)中科院上海硅酸鹽所、北京大學(xué)、美國(guó)賓州大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),以“氮摻雜有序介孔石墨烯”這種石墨烯為材料的超級(jí)電容電極的電化學(xué)儲(chǔ)存功能最好,不僅能量密度高、功率高,且只需水基電解液,更加環(huán)保。此外,這款石墨烯超級(jí)電容的體積輕、不易燃或易爆,相當(dāng)安全;加上制造成本低,比鉛酸電池、鎳氫電池來(lái)得更加優(yōu)異。
相較于傳統(tǒng)電容電極,石墨烯有四大特色:第一,表面積大,有利于產(chǎn)生高能量密度;第二,超高導(dǎo)電性有利于保持高功率密度;第三,化學(xué)結(jié)構(gòu)豐富有利于引入贗電容,提高能量密度;第四,特殊的電子結(jié)構(gòu)可優(yōu)化結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系。這些性質(zhì)使其成為次世代電極材料的佼佼者。
目前電動(dòng)車的儲(chǔ)能設(shè)備以鋰電池為主,這款以石墨烯作為電極的“超級(jí)電池”的快速充放電功能優(yōu)于鋰電池,未來(lái)可望應(yīng)用在混和車、大功率輸出設(shè)備等裝置。