革命性的超级电容器与电池能量相匹配，同时提供卓越的功率
澳大利亚墨尔本莫纳什大学
工程师设计了一种超级电容器，在单个封装中提供高能量密度和高功率密度。 （图片来源：研究人员）在《自然通讯》上发表的一项研究中 ，该团队揭示了一种新型碳基材料，它允许超级电容器存储与传统铅酸电池一样多的能量，同时提供电力的速度远远快于传统电池的管理速度。
超级电容器是一类新兴的能量存储设备，它以静电方式存储电荷，而不是像电池那样通过化学反应存储电荷。到目前为止，一个主要障碍是碳材料表面积的一小部分（对于储存能量至关重要）可供使用。
莫纳什大学机械与航空航天工程系 ARC 二维材料先进制造 (AM2D) 研究中心主任 Mainak Majumder 教授是该研究团队的成员之一。
Majumder 教授表示：“我们的团队已经展示了如何通过简单地改变材料的热处理方式来释放更多的表面积。” “这一发现可以让我们构建快速充电超级电容器，在许多应用中存储足够的能量来替代电池，并更快地提供能量。”
秘密在于该团队开发的一种新材料架构，称为多尺度还原氧化石墨烯（M-rGO），它是由天然石墨合成的。
研究人员利用快速热退火工艺，创造了一种高度弯曲的石墨烯结构，具有精确的通道，使离子能够快速有效地移动。其结果是一种具有高能量密度和高功率密度的材料——这种组合在单个设备中很少实现。
ARC AM2D Hub 研究员、该研究的合著者 Petar Jovanović 表示，当组装成软包电池设备时，莫纳什超级电容器的体积能量密度高达 99.5 Wh/L（在离子液体电解质中）；功率密度高达69.2kW/L；以及快速充电能力和优异的循环稳定性。
“这些性能指标是碳基超级电容器有史以来最好的指标之一，最重要的是，该工艺具有可扩展性，并且与澳大利亚原材料兼容，”Jovanović 说。
莫纳什大学衍生公司 Ionic Industries 的首席技术官、该研究的合著者 Phillip Aitchison 表示，该技术现已商业化。 “Ionic Industries 的成立是为了将此类创新商业化，我们现在正在商业批量生产这些石墨烯材料，”艾奇森说。 “我们正在与储能合作伙伴合作，将这一突破带入市场主导的应用——在这些应用中，高能量和快速电力传输都是必不可少的。”
如需了解更多信息，请联系 Petar Jovanovic：此电子邮件地址已受到垃圾邮件机器人保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它..
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