新型儲能器成化學電源領域的研究熱點

    日前，從有關部門獲悉，中國科學院蘭州化學物理研究所研究出新型儲能器.該所固體潤滑國家重點實驗室低維材料摩擦學研究組在石墨烯-離子液體基超級電容器研究方面取得新進展。

    超級電容器是近年來新型能源器件的一個研究熱點，它與常規電容器不同，其容量可達到法拉級甚至數萬法拉。作為一種理想的新型能源器件，具有內阻小，充放電電流大，充放電效率高（90％~95％）、循環壽命長（幾萬至十萬次）、無污染等獨特的優點。它的比功率和比能量介于常規電容器和充電電池之間，在眾多的應用領域里彌補了常規儲能器件的缺陷。

    這種新型的儲能器件，超級電容器因其具有功率密度高、循環壽命長、能瞬間大電流快速充放電、工作溫度范圍寬、無記憶效應、免維護、安全、無污染等特點，在電動汽車、不間斷電源、航空航天、軍事等諸多領域有著十分廣闊的應用前景，備受各國政府和科學家的廣泛關注，成為當前化學電源領域的研究熱點之一。

    研究人員利用電化學測試技術考察了石墨烯材料在離子液體/有機電解液中的電化學性能，著重研究了有機溶劑官能團的不同對石墨烯電極材料超電容性能的影響，并根據實驗結果篩選出了性能優異的離子液體/有機電解液。

    電化學測試結果表明，石墨烯作為電極材料在離子液體/有機電解液中的電位窗口可達1.9 V，遠高于水系電解液的1.0 V，同時其還具有高的能量密度；隨著陽離子烷基鏈長度的增加，石墨烯在離子液體/有機電解液中的電化學變差；石墨烯在離子液體/有機電解液1500次循環后，容量保持率為初始容量的120.8%，并表現出優異的循環穩定性。本研究對于揭示離子液體/電極界面的結構和性質具有重要意義，同時為改善和提高超級電容器的電位窗口以及能量密度提供了一種新的選擇。<