麻省理工科技评论
21-12-28 20:25 微博认证:《麻省理工科技评论》杂志官方微博

超级电容器,又被称为“电化学电容器”,是快速存储和释放电能的储能装置。它的充电时间通常仅几十秒甚至几毫秒,可通过大电流实现快速充放电。

但是,超级电容器的缺点也很“致命”,除成本高于主流电池,在性能方面它还面临着峰值功率密度低(最高30 kw/kg)、能量密度低(约10 wh/kg)、工作电压低(小于 3V)的挑战,核心原因在于其电极材料和电解质无法承载高压。

近几年,在国家层面,也鼓励科学家对超级电容器进行相关研究。2017 年,科技部把“基于超级电容器的大容量储能体系及应用”,正式列入国家重点基础研究发展规划(简称“973 规划”)。因此,开发更高工作电压兼容的新型电极材料和电解质,对于拓宽超级电容器及其应用尤为重要。

近期,麻省理工学院(MIT)化学系的研发团队首次实现了高比电容、高导电率的无孔金属有机聚合物(MOF)——将 Ni₃BHT(苯六硫醇镍)作为新型电极材料,使超级电容器的能量密度提高 100%,解决了超级电容器电化学稳定性的问题[1],并对材料机理进行了充分解析,为探索高性能超级电容器提供了重要借鉴[2]。

“这是首个无孔 MOF 作为电极材料被应用于超级电容器中,它有数千种不同的结构和成分,为探索用于非传统的高比能电容器提供了重要的材料资源。”北京大学材料科学与工程学院任特聘研究员的窦锦虎博士在谈及他在博后期间的研究成果时表示。http://t.cn/A6xs4wex