中國儲能網(wǎng)訊：通常情況下，燒焦玉米爆米花的氣味往往讓人很驚慌，但是在揚州大學的環(huán)境工程實驗室中，這種獨特的氣味伴隨著一種新型碳基材料的產(chǎn)生，且能有效提高超級電容器的儲能性能。侯建華和他的合作者找到了一種“綠色”和可再生的生物質(zhì)原料來提高儲能器件的能量密度，靈感來自于他和他的女兒一起吃著香脆爆米花時，聯(lián)想到什么樣的微觀結(jié)構(gòu)使爆米花如此香脆。
儲能材料的微觀結(jié)構(gòu)顯著影響著性能表現(xiàn)。微觀孔隙的設計不僅需要增加其比表面積，并且也需要供離子運輸?shù)目焖偻ǖ?，但材料合成具有挑?zhàn)性。侯博士和他的合作者在研究報告中制備出爆米花基碳片具有 “超高”比表面積的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，獲得在生物質(zhì)碳材料中具有最高能量密度的超級電容器器件。不僅如此，該方法綠色且易加工：微波膨化爆米花8分鐘后用氫氧化鉀活化即可。
在此之后，該團隊采用傳統(tǒng)的大米爆米花作為多孔碳的原料，該多孔碳制備的超級電容器能量密度高達到104 Wh kg ?1 (53Wh L?1 )。論文發(fā)表于Journal of Power Sources在此之前，他們發(fā)表論文Hierarchical Porous Nitrogen-Doped Carbon Nanosheets Derived from Silk forUltrahigh-Capacity Battery Anodes and Supercapacitors，（ACS Nano, 2015, 9，2556，影響因子：13.9，熱點論文，單篇引用270余次）且也被美國化學會以“Silk could be new ‘green’ material for next-generation batteries”為題發(fā)布新聞。
該研究發(fā)現(xiàn)可能為超級電容器應用于電動車等作為動力電源，克服行駛里程短，充電時間長的發(fā)展瓶頸。
該工作得到國家自然科學青年基金，省自然科學青年基金，大學生科技創(chuàng)業(yè)訓練，創(chuàng)新基金項目等支持，魏蕊（本科生），吳曉歌（博士）等在材料制備，表征，寫作有貢獻。
參考文獻：
【1】http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.7b07746
【2】https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.10.045
