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碳納米管超級電容器問世

發佈時間:2012年01月20日 10:52 | 進入復興論壇 | 來源:中國科學報 | 手機看視頻


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  本報訊(實習生邱銳)近日,在中國科學院、國家自然科學基金委員會、科技部和北京市教委相關項目的支持下,中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)先進材料與結構分析實驗室“納米材料與介觀物理”課題組提出了一種結構簡單、重量輕、能量密度和功率密度高的碳納米管薄膜簡潔式超級電容器製備方法。

  該課題組博士生牛志強、研究員周維亞、中科院院士解思深等人與澳大利亞臥龍崗大學智慧聚合物研究所和物理所清潔能源實驗室合作,充分利用直接生長的自支撐柔性碳納米管薄膜的高導電率、高力學性能、高自吸附力等特點,研製的新型簡潔超級電容器表現出理想的雙電層電容行為。在電勢反轉時,表現出很好的電流響應,計算得到的質量比電容為35F/g,能量密度為43.7Wh/kg,最大功率密度為197.3 kW/kg,遠大於目前用活性碳材料製備的傳統超級電容器的能量密度(1~10 Wh/kg)和功率密度(2~10 kW/kg)。此外,簡潔超級電容器還表現出了優異的頻率特性。

  據了解,開發長循環壽命、高比能量和高功率密度的儲能器件一直是諸多領域研究者關注的熱點課題之一。隨著社會科技的發展,電動汽車等多個領域對電源功率的要求大大提高。傳統的電容器雖然功率大,但能量密度有限,不能滿足實際需要。

  超級電容器,也叫電化學電容器,其性能介於傳統電容器和電池之間,兼有電池高比能量和傳統電容器高比功率的特點,在混合動力汽車、大功率雷達、移動電話信息備份電源、筆記本電腦和無電池遙控器等方面有著重要應用。隨著便攜式電子器件的發展,傳統超級電容器的組裝方式已遠遠不能滿足當前電子器件的發展需求,而超級電容器正在向著輕便、簡潔的方向發展。

熱詞:

  • 超級電容器
  • 碳納米管
  • 智慧聚合物
  • kg
  • 能量密度
  • kW
  • 臥龍崗大學
  • 北京市教委
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  • 製備方法