石墨烯有望兴起电池革命

　　12月18日，《科学》杂志发表了中科院上海硅酸盐研究所的一项重要成果。该所研制出一种新型石墨烯材料，这种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯，具有极佳的电化学储能特性，除了超快速充放电，它还可以循环充电5万次以上，使用寿命长达十多年，有望为电池能源行业带来革命性变化。

　　中科院上海硅酸盐所与北京大学、美国宾夕法尼亚大学合作，设计合成一种氮掺杂的有序介孔石墨烯。它具有极佳的电化学储能特性，比容量高达855法拉/克。组装成的对称器件能快速充电和快速放电，不亚于商用碳基电容器。专家表示，它的优越性能源于：氮掺杂诱生了氧化还原反应，也增加了电化学储能活性，又没有降低材料的高导电率。所研制的对称器件在水溶液中工作安全无毒，能量密度为41瓦时/千克，功率密度达到26千瓦/千克。

　　超级电容器是重要的新型储能器件，由于具有功率密度高、循坏寿命长、安全可靠等特点，目前已广泛应用于混合电动汽车、大功率输出设备等，形成一个非常可观的市场规模，近年来保持近20%的全球增长率，产业前景突出。但现有超级电容器仍受限于低能量密度，远不如锂电池应用广泛。

　　石墨烯拥有高比表面积、优良导电率和稳定化学结构等特点，已经成为国际研发热点，并有望成为下一代高性能超级电容器的理想电极材料。

　　据悉，这种新型石墨烯超级电容器体积轻巧、不易燃也不易爆，可以采用低成本制备，实现规模生产。专家表示，它的研制成功，对推动我国超级电容器的行业发展、提升行业竞争优势具有重要的意义。