石墨烯超级电容器为基于石墨烯材料的超级电容器的统称。由于石墨烯独特的二维结构和出色的固有的物理特性,诸如异常高的导电性和大表面积,石墨烯基材料在超级电容器中的应用具有极大的潜力。
据英国《每日邮报》网站3月1日报道,这种电容器用仅有一个原子厚度的碳层制成,其充电和放电的速度比标准电池快百倍甚至千倍。
该校材料科学与工程专业的教授理查德·卡纳说:“蓄电器与电路的集成过程很具挑战性,经常限制整个系统的小型化。”而他的团队研发的新电池型号更小,适合多种电器使用。
为了研制这种微型超级电池,研究人员使用二维石墨烯层,在第三维立体层面其厚度仅有单个原子。同时,研究小组发现使用一种标准DVD烧录技术能够很容易制造这种新型电池。
“贝特瑞生产的是氧化石墨烯,它是通过石墨间插层,再经过剥离获得最低至单层的氧化石墨烯。氧化石墨烯尺寸是微米级别,它是一种导电添加物,经还原后有一部分石墨烯的功能。”该专家解释,氧化石墨烯和碳纳米管的应用相似,但效果没有碳纳米管好,优点在于成本较低、制备较为容易。
经过改进,在最新的设计中,他们将石墨烯电极如互相交织的手指那般并排放置。结果证明,这种方式最大化伸展了电极的表面积,远比堆叠法具备更高的存储能力。
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