中國儲能網(wǎng)訊：“充電5分鐘，通話2小時”，這句娃娃也能脫口而出的廣告語，切中了鋰電池充放電速度慢的痛點。記者14日從南京理工大學獲悉，該校納米能源材料實驗室團隊利用新型材料，讓兼具大儲電量、快速充放電優(yōu)勢的超級電容器成為可能。相關成果發(fā)表在最新一期《先進材料》上。
超級電容器作為一種儲能裝置，擁有可快速充放電的突出優(yōu)勢，然而市面上流行的電子產(chǎn)品使用的仍多為充放電速度相對更慢的鋰電池，這是因為儲電量低這一短板嚴重限制了超級電容器的應用。
電極與電解液是影響超級電容器性能的兩大要素。長久以來，科研人員試圖從以上兩個角度分別尋找既能保持快速充放電優(yōu)勢，又能提高儲電量的方法。
據(jù)團隊負責人夏暉教授介紹，氧化鐵資源豐富、價格低廉、對環(huán)境友好，作為一種極具應用潛力的電極材料受到許多科研人員的青睞，但其電子、離子傳導性能較差，制約了它在超級電容器中的應用。團隊首次提出，利用改性的方法，在氧化鐵電極材料表面制造氧缺陷，進而有效調控改性氧化鐵電極材料與氧化還原電解液之間的相互作用，在保證快速充放電性能的同時，提高電極可存儲電量。
實驗測算結果顯示，這一體系的充放電速度可達每秒3.2V，現(xiàn)有同類超級電容器僅為每秒0.4V;且在該條件下，儲電量可達290C/g，相比現(xiàn)有超級電容器的60-100C/g，具有顯著提升。
該研究成果為水系超級電容器的研發(fā)提供了新思路，有望彌補市場上現(xiàn)有的有機系超級電容器的諸多不足，儲電量為后者的5-10倍。
夏暉介紹說，以超級電容器為代表的高效儲能裝置是大力發(fā)展清潔能源中不可或缺的一環(huán)。目前實驗室正面向產(chǎn)業(yè)化應用，沿著進一步提升儲電量和工作電壓的方向開展后續(xù)研究。
