研究人员采取措施开发新的储能设备

昆士兰科技大学 (QUT) 的研究人员已采取措施开发新的储能设备。该设备是一种混合超级电容器，旨在提供能量存储方面的优化功能。通常在电子设备中，能量存储使用电池或超级电容器，它们各有优点和局限性。

电池可以储存大量能量，但放电缓慢。另一方面，超级电容器只能存储大约电池可存储能量的十分之一，但超级电容器释放能量的速度要快得多。超级电容器通常用作智能手机、相机和笔记本电脑中的辅助电源，其使用寿命比电池长得多。QUT 研究人员拥有一种新的储能设备，其能量密度接近镍氢电池，同时提供与超级电容器相当的功率水平，比锂电池高出约十倍。

该团队使用了一种独特的电极排列，使该设备能够填补低功率电池和低能量超级电容器之间的重要空白。这种创造为新的应用打开了大门。新设备具有电极材料的不对称排列，使其具有强大的储能发展潜力。新设备以高电流速率循环 10,000 次充电/放电循环，并保留了其初始存储容量的 90% 左右。

这大约是电池能够存活的充电/放电循环次数的两倍。该团队在设计新设备时面临的最大挑战之一是在单个设备中平衡合适的电容器型负极与电池型正极。QUT 研究人员与来自查谟 IIT 和慕尼黑工业大学的国际研究人员团队合作。

研究人员将化学改性的石墨烯与称为 MOF 的纳米结构金属有机框架相结合。MOF 访问纳米柱以分离石墨烯层并通过化学机制存储电荷。石墨烯可以通过电容机制提供与 MOF 的电连接和强附加电荷。该团队将其描述为双赢局面。