下邊看一下石墨烯鋰電池研制成功這篇報道。
中科院上海硅酸鹽所科學(xué)家取得成功研制開(kāi)發(fā)出一種高性能超級電容器電極材料——氮摻雜有序介孔石墨烯。該材料具有極佳的電化學(xué)儲能特性,可用作電動(dòng)車(chē)的“超強電池”:充電只需7秒鐘,即可續航35公里。
超級電容器,是一種傳統電容器和電池之間的一種電化學(xué)儲能裝置。鑒于具有功率密度高、循環(huán)壽命長(cháng)、可以信賴(lài)等特點(diǎn),現在已經(jīng)廣泛應用于混合電動(dòng)汽車(chē)、大功率輸出設備等多個(gè)領(lǐng)域。殊不知,超級電容器并非“完美”,其關(guān)鍵問(wèn)題就在于,能量密度低。如何讓超級電容器兼具高功率、高能量,長(cháng)期以來(lái)科學(xué)家并沒(méi)有找到理想材料。
黃富強介紹,與傳統電極材料相比,石墨烯有四大突出優(yōu)勢:其一,高比表面積更加有利于造成高能量密度;第二,超高導電性更加有利于保持高功率密度;第三,化學(xué)結構豐富更加有利于引入贗電容,提高能量密度;第四,特殊的電子結構更加有利于優(yōu)化結構與性能關(guān)系。
根據反復試驗、設計、合成,黃富強團隊發(fā)現,氮摻雜有序介孔石墨烯的性能表現最佳。不僅能實(shí)現高能量密度、高功率密度,而且還可以根據使用水基電解液,達到無(wú)毒、環(huán)保、價(jià)格低廉、可以信賴(lài)。
據了解,該新型石墨烯超級電容器體積輕巧、不易燃也不易爆,可采用低成本制備,實(shí)現規模生產(chǎn)。因性能較鉛酸、鎳氫等電池有明顯的競爭優(yōu)勢,且在快速充放方面優(yōu)于鋰電池,該“超級電池”可應用于現有混合電動(dòng)汽車(chē)、大功率輸出設備的升級換代。