EES：構(gòu)建類金剛石鍵的氮摻雜石墨烯，實(shí)現(xiàn)前所未有的高功率能量密度

超級(jí)電容器是一種具有充放電速度快、循環(huán)壽命超長的儲(chǔ)能設(shè)備，但是能量密度很低。在眾多超級(jí)電容器材料中，碳材料由于顯著的環(huán)境優(yōu)勢和可持續(xù)性受到廣泛關(guān)注。對碳材料的研究重點(diǎn)多為創(chuàng)造高比表面積并已取得了很好的效果，但為了獲得更高的能量密度，提升活性物質(zhì)的質(zhì)量密度也是重要方式。此外，以往研究中利用石墨烯相關(guān)結(jié)構(gòu)的開放框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)開發(fā)出了能量為110 W h/L、功率為1 kW/L的超級(jí)電容器。然而這在能量密度方面仍然與電池具有差距，需要進(jìn)一步研究并開發(fā)更高性能的碳基材料。

近日，帕拉茨基大學(xué)Michal Otyepka, Aristides Bakandritsos, Veronikaedajová等研究人員在Energy Environment Science期刊發(fā)表名為“Nitrogen doped graphene with diamond-like bonds achieves unprecedented energy density at high power in a symmetric sustainable supercapacitor”的論文。研究通過利用自由基化學(xué)制備了一種新型碳基材料，該材料是具有類金剛石四面體成鍵的氮摻雜石墨烯，將其用于高能量密度超級(jí)電容器電極，電極活性物質(zhì)質(zhì)量密度明顯高于通過機(jī)械壓縮等其他方法制備的同類材料，且表現(xiàn)出前所未有的能量密度，實(shí)現(xiàn)了高負(fù)載量碳基材料在超級(jí)電容器領(lǐng)域應(yīng)用的突破。 (網(wǎng)易資訊)