新工程策略使基于石墨烯的超级电容器可用于广泛使用

时间：2021-09-08 10:25:25 来源：

在新出版的研究中，从蒙纳士大学的工程师详细介绍了一个新的策略，为工程工花生产基础的超级电容器，使其在可再生能源储存，便携式电子和电动汽车中广泛使用。

蒙纳士大学的研究人员已经带来了较近的工程第一 - 基于石墨烯的设备，这是紧凑的，但持续的是传统电池。

今天发表于今天的科学，由材料工程系的丹利教授领导的研究团队已经为工程师的超级电容器（SC）制定了一个完全新的策略，使其在可再生能源储存，便携式电子和电气中广泛使用。车辆。

SC通常由浸渍有液体电解质的高度多孔碳来运输电荷。以其几乎无限的寿命而闻名并且在几秒钟内重新收取的能力，现有SCS的缺点是它们的低能量储存到体积比，称为能量密度。每升5至8小时的低能量密度为5至8小时，意味着SCS是不可行的，或者必须经常重新充电。

李教授的团队创造了每升60瓦速度的能量密度的SC - 与铅酸电池相当，比市售的SCS高出12倍。

李教授说：“它长期以来一直是一个挑战，使SCS更小，更轻，更轻松，以满足越来越苛刻的需求，”李教授说。

将石墨分解成层厚的石墨时形成的石墨烯非常强，化学稳定，电力优异的电力。

为了使其独特的紧凑型电极，李教授的团队利用他们之前开发的自适应石墨烯凝胶胶片。它们使用液体电解质 - 通常是传统SCS中的导体 - 以控制亚纳米级上的石墨烯片之间的间距。以这种方式，液体电解质发挥了双重作用：保持石墨烯片和电力之间的微小空间。

与传统的“硬”多孔碳不同，其中空间被不必要的大“孔”浪费，密度最大化而不会损害Li的电极孔隙度。

为了创建他们的材料，研究团队使用了一种类似于传统纸张制作的方法，这意味着该过程可以很容易且经济地缩放工业用途。

“我们已经创建了一种宏观石墨烯材料，其是超出前面已经实现的宏观的。几乎在从实验室转向商业发展的阶段，“李教授说。

该工作得到了澳大利亚研究委员会的支持。

出版物：Xiaowei Yang等，“液体介导的石墨烯材料集成，用于紧凑型电容储能，”2013，Vol。 341，没有。 6145，pp。534-537; DOI：10.1126 / Science.1239089.

图像：3D石墨烯翻译从shutterstock的

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