美国科学家最新研制一种超级电池,它们被称为微型石墨烯超级电容,其充电和放电速度比普通电池快1000倍;这种超级电池是采用单原子厚度的碳层构成,能够很容易制造并整合成为器件,未来有望制造更小的手机。

    九、超薄平面石墨烯电容器

    传统设计:层层堆叠阻碍石墨烯片层的双电层作用的发挥

传统设计:层层堆叠阻碍石墨烯片层的双电层作用的发挥

新型设计:更能有效发挥石墨烯片层的双电层作用

新型设计:更能有效发挥石墨烯片层的双电层作用

来源:Nano Lett., 2011, 11 , 1423–1427

  十、KOH活化石墨烯

  利用KOH活化石墨烯作为电极组装成的超级电容器,其能量密度(70Wh/kg)可达到铅酸电池的水平,同时还保持超级电容器固有的高功率输出和极快的充电速度(250kw/kg),有望应用于电动汽车以及解决风能、太阳能等间歇性能源的存储问题。

KOH活化石墨烯

来源:Nano Lett. 2010, 10, 4863–4868

  十一、具有中孔结构的弯曲石墨烯

    弯曲石墨烯抑制了石墨烯面对面堆叠,提高了表面利用,同时中孔结构有利于传质和电解液的可接近性;在室温下可以达到85.6 Wh/kg(80℃时为130Wh/kg)的能量密度,相当于镍氢电池的储能,却能在几秒或者几分钟内放电完毕,有望取代电池。

具有中孔结构的弯曲石墨烯 

来源:Nano Lett. 2010, 10, 4863–4868

    十二、表面活性剂修饰石墨烯

    相比没有表面活性修饰获得的石墨烯,在离子液体中比电容提高到144Fg-1,主要是增加了电极表面电解液润湿性。

 表面活性剂修饰石墨烯

来源:ACS Nano, 2011, 5, 436–442

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