通过激活石墨烯来制造的碳基超级电容器
Yanwu Zhu1, Shanthi Murali, Meryl D Stoller
1Department of Mechanical Engineering, University of Texas at Austin, Austin, TX 78712, USA.
概括
研究人员从剥落的石墨氧化物中开发出一种新型的多孔碳材料. 这种先进的材料显著提高了超级电容器的性能,为电化学储能应用提供了更高的能量密度和电容.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 超级电容器 (超级电容器/电化学电容器) 在面积较大的材料上存储电荷.
- 目前的局限性包括低能量密度和高有效串联电阻,阻碍了广泛采用.
- 开发先进的电极材料对于提高超级电容器性能至关重要.
研究的目的:
- 为了合成一种新的多孔碳材料,以提高超级电容器的性能.
- 研究合成碳的结构和电化学特性.
- 评估该材料可扩展的工业生产潜力.
主要方法:
- 剥落的石墨氧化物的化学激活,以创建一个多孔的碳结构.
- 使用Brunauer-Emmett-Teller (BET) 表面积分析对多孔碳的表征.
- 使用不同电解质合成的碳制造和测试两电极超级电容电池.
主要成果:
- 合成的多孔碳表现出高的BET表面积 (高达3100 m2/g).
- 该材料表现出高电导率和低氧/含量.
- 用这种碳构建的超级电容器显示出高的重力学电容和能量密度.
结论:
- 这种新型的多孔碳对超级电容器应用具有出色的性能.
- 该材料独特的3D网络结构和孔径分布有助于实现高性能.
- 合成过程可用于工业生产,为商业化铺平道路.

