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中科院金屬所研發(fā)出高能量密度鋰離子超級電容器

作者: 時(shí)間:2016-02-03 來(lái)源:光明網(wǎng) 收藏

  筆者日前從中科院金屬所獲悉,該所沈陽(yáng)材料科學(xué)國家(聯(lián)合)實(shí)驗室先進(jìn)炭材料研究部的科研人員在領(lǐng)域取得一系列突破,研發(fā)出高能量密度的鋰離子。

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201602/286632.htm

  研究發(fā)現,造成低能量密度的根源之一是組裝成器件后,正、負電極無(wú)法在最優(yōu)的電位窗口下工作。為解決這一問(wèn)題,他們提出了新的方法,極大地提高了超級電容器的工作電壓和比容量,其能量密度也大大增加。

  該方法具有普適性,目前已在多種碳基超級電容器上驗證有效。特別是以石墨烯作為活性材料的石墨烯鋰離子超級電容器在調控后,不僅保持了超級電容器的高功率特性,而且能量密度超過(guò)鎳氫電池并接近鋰離子電池水平,展現出極大的應用前景。

  針對石墨烯鋰離子超級電容器循環(huán)使用壽命下降的問(wèn)題,研究人員在正電極表面預先包覆一層納米尺度的保護層,隔絕活性材料與電解液的直接接觸分解,保證電極中高的離子擴散和傳輸。經(jīng)過(guò)此法處理的鋰離子超級電容器不僅展現出優(yōu)異的能量密度和高的功率特性,而且循環(huán)穩定性更佳,每次循環(huán)衰減量?jì)H為0.011%。

  同時(shí),科研人員提出了鋰離子超級電容器的智能電芯設計思路,提升了能量密度、安全性并能有效地實(shí)現自修復,避免了廢舊電芯處理帶來(lái)的資源和環(huán)境問(wèn)題。



關(guān)鍵詞: 超級電容器

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