中國大陸科學家研發(fā)出一種超級電容電極材料──“氮摻雜有序介孔石墨烯”,并生產(chǎn)了一款超強的石墨烯電池,只要充電7秒鐘,就足以讓電動車行駛35公里。相關研究已發(fā)表在《科學》(Science)期刊上。
“超級電容器”是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間的電化學儲能設備,由于功率高、壽命長、安全等特性而被廣泛應用于油電混和車等領域。中國中科院上海硅酸鹽所、北京大學、美國賓州大學的研究人員發(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電容電極的電化學儲存功能最好,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,這款石墨烯超級電容的體積輕、不易燃或易爆,相當安全;加上制造成本低,比鉛酸電池、鎳氫電池來得更加優(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,超高導電性有利于保持高功率密度;第三,化學結構豐富有利于引入贗電容,提高能量密度;第四,特殊的電子結構可優(yōu)化結構與性能關系。這些性質使其成為次世代電極材料的佼佼者。
目前電動車的儲能設備以鋰電池為主,這款以石墨烯作為電極的“超級電池”的快速充放電功能優(yōu)于鋰電池,未來可望應用在混和車、大功率輸出設備等裝置。