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科学家发现高性能轻质超级电容器电极

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-03-13  作者:鑫椤资讯
      (下图为高性能超级电容器电极的示意图。左:场发射电子扫描显微镜和透射电子显微镜得到的图像。右:纳米结构的部分示意图。(来源:S.N. Bose国家基础科学研究中心)


      超级电容器作为一种性质优良的能量储存设备,具有超高的充/放电的速率,稳定性也极佳,使用寿命也很长并且能量密度也很高。想象一下如果你能在几秒钟之内给你的手机充满电,甚至给电动汽车充满电也用不了几分钟,超级电容器在不远的将来就能实现这样的情景。

      尽管拥有良好的应用前景,并且也具有比传统电池更快的充电速度与续航能力,但是相应的,超级电容器所占用的体积以及它的重量比相同容量的电池大得多。因此,很多科学家都在试图解决这一问题,希望能制备出绿色低成本的高性能轻质超级电容器。

      来自印度S.N. Bose国家基础科学研究中心的两位学者研发出了一种超级电容器,它的电极结构比较特殊,外壳层是由氧化镍与氧化铁组成的复合材料,内部包裹着导电性良好的铁镍合金。

      在这周美国物理学会出版集团的期刊《应用物理杂志》上,他们的文献报道了上述复合电极的合成方法。他们还做了跟其他电池的对比试验。由于氧化镍和氧化铁都是性价比非常高的环保材料,因此满足绿色低成本超级电容的要求。

     “复合电极表现出了优异的电化学性质,它的电容量(储存电能的能力)达1415法拉每克,能量密度达2.5安培每克,它的电阻非常小,而且功率密度非常高,” S.N. Bose国家基础科学研究中心凝聚态物理与材料科学系的首席科学家,Ashutosh K. Singh这样说道。“它同样具有很高的循环稳定性,换句话说,在经过3000次充/放电后,该电极仍能具有原始容量的95%。”
 
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