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石墨烯与超级电容“相濡以沫” 将共迎发展

导读: 随着现代超级电容应用市场增长,石墨烯市场规模预计将同步扩大,未来两者将是相辅相成,共同向前发展的关系。

  ,新能源汽车等产业推广,对超级电容器呈现非常迫切的需求形势,该项技术正在加紧研发,以便更好的进行大规模商业应用。目前,石墨烯优良的电极性能正被研发人员日益重视,两者将实现技术融合,共同发展。

  超级电容器,也称电化学电容器,是基于高比表面积炭电极/电解液界面产生的双电层电容,或者基于过渡金属氧化物或导电聚合物的表面及体相所发生的氧化还原反应来实现能量的储存。其构造和电池类似,主要包括正负电极、电解液、隔膜和集流体。

  作为一种新型储能装置,超级电容器具有输出功率高、充电时间短、使用寿命长、工作温度范围宽、安全且无污染等优点,有望成为本世纪新型的绿色电源。传统的超级电容器体积较大,不能适应微型设备对于储能器件体积较小的要求。因此,高性能微型超级电容器的设计与制备,以及在微型系统中作为能量存储单元的应用是当前研究的热点之一。

  石墨烯在超级电容开发性应用

  众所周知,电极材料是超级电容器的关键所在,它决定着电容器的主要性能指标,如能量密度、功率密度和循环稳定性等。

  由一层碳原子呈蜂窝状有序排列而构成的石墨烯已经被证明是一种新型且高效的超级电容器电极材料。近日,美国加州大学洛杉矶分校工程及应用科学学院理查德˙卡奈尔教授研究团队发展了以石墨烯为基础的新型微型超级电容器。

  令人非常兴奋的是,该电容器不仅具有小巧的外形,更重要的是可以在极短的时间内完成充电,其充放电的速度比标准电池快数百倍甚至上千倍。

  从上文可以看出石墨烯在超级电容开发上优势极为明显,两者融合性开发应用将是未来研发重点。同时,美国国家能源局预测,超级电容器在全球市场的规模预计将从2007年的40亿美元(约合243.7亿元人民币)发展到2013年的120亿美元(约合731亿元人民币),石墨烯作为电极制成的超级电容器将在性能上有极大的提高。可以预计,随着现代超级电容应用市场增长,石墨烯市场规模预计将同步扩大,未来两者将是相辅相成,共同向前发展的关系。

 

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