石墨烯有望興起電池革命

　　12月18日，《科學(xué)》雜志發(fā)表了中科院上海硅酸鹽研究所的一項重要成果。該所研制出一種新型石墨烯材料，這種高性能超級電容器電極材料——氮摻雜有序介孔石墨烯，具有極佳的電化學(xué)儲能特性，除了超快速充放電，它還可以循環(huán)充電5萬(wàn)次以上，使用壽命長(cháng)達十多年，有望為電池能源行業(yè)帶來(lái)革命性變化。

　　中科院上海硅酸鹽所與北京大學(xué)、美國賓夕法尼亞大學(xué)合作，設計合成一種氮摻雜的有序介孔石墨烯。它具有極佳的電化學(xué)儲能特性，比容量高達855法拉/克。組裝成的對稱(chēng)器件能快速充電和快速放電，不亞于商用碳基電容器。專(zhuān)家表示，它的優(yōu)越性能源于：氮摻雜誘生了氧化還原反應，也增加了電化學(xué)儲能活性，又沒(méi)有降低材料的高導電率。所研制的對稱(chēng)器件在水溶液中工作安全無(wú)毒，能量密度為41瓦時(shí)/千克，功率密度達到26千瓦/千克。

　　超級電容器是重要的新型儲能器件，由于具有功率密度高、循壞壽命長(cháng)、安全可靠等特點(diǎn)，目前已廣泛應用于混合電動(dòng)汽車(chē)、大功率輸出設備等，形成一個(gè)非?？捎^(guān)的市場(chǎng)規模，近年來(lái)保持近20%的全球增長(cháng)率，產(chǎn)業(yè)前景突出。但現有超級電容器仍受限于低能量密度，遠不如鋰電池應用廣泛。

　　石墨烯擁有高比表面積、優(yōu)良導電率和穩定化學(xué)結構等特點(diǎn)，已經(jīng)成為國際研發(fā)熱點(diǎn)，并有望成為下一代高性能超級電容器的理想電極材料。

　　據悉，這種新型石墨烯超級電容器體積輕巧、不易燃也不易爆，可以采用低成本制備，實(shí)現規模生產(chǎn)。專(zhuān)家表示，它的研制成功，對推動(dòng)我國超級電容器的行業(yè)發(fā)展、提升行業(yè)競爭優(yōu)勢具有重要的意義。