グラフェンの活性化によって生成された炭素ベースのスーパーコンデンサ
Yanwu Zhu1, Shanthi Murali, Meryl D Stoller
1Department of Mechanical Engineering, University of Texas at Austin, Austin, TX 78712, USA.
Science (New York, N.Y.)
|May 14, 2011
まとめ
研究者らは,剥落された酸化石墨から新しい多孔性炭素材料を開発した. この高度な材料は,スーパーコンデンサの性能を大幅に向上させ,電気化学的なエネルギー貯蔵アプリケーションにより高いエネルギー密度と電容性を提供します.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 電気化学 電気化学について
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- 超電容器 (超電容器/電気化学電容器) は,表面積が大きい材料に電荷を貯蔵する.
- 現在の制限には,低エネルギー密度と高効率の連続レジスタンスが含まれ,広範な採用を妨げています.
- 先進的な電極材料の開発は,スーパーコンデンサの性能を改善するために不可欠です.
研究 の 目的:
- 超電容器の性能を向上させるための新しい多孔性炭素材料を合成する.
- 合成された炭素の構造的および電気化学的性質を調査する.
- 材料のスケーラブルな工業生産の可能性を評価する.
主な方法:
- 剥落された石墨酸化物の化学活性化により,多孔性の炭素構造が作られる.
- Brunauer-Emmett-Teller (BET) 表面積解析を用いた多孔性の炭素の特徴化.
- 異なる電解質で合成された炭素を用いた2電極超電容器の製造と試験.
主要な成果:
- 合成された多孔性炭素は,BETの表面積が高く (3100m2/gまで) でした.
- この材料は,高い電気伝導性と低酸素/水素含有量を示した.
- この炭素で構築された超電容器は,高重力学容量とエネルギー密度を示した.
結論:
- この新型の多孔炭素は,スーパーコンデンサの用途に優れた性質を有しています.
- 素材のユニークな3Dネットワーク構造と毛孔サイズ分布が,高性能に寄与しています.
- 合成プロセスは,工業生産のためにスケーラブルであり,商業化への道を開く.
