新型超级电容器，几秒钟快速充好手机

快速、便携、循环稳定性好的超级电容器或不再难求。中佛罗里达大学（UCF）的研究人员利用研发的新工艺，完成了超级电容器的“系统升级”：几秒钟快速充好手机。电子器件的技术革新也许就在这一“拐角”。

UCF研究人员研发的柔性超级电容器

超级电容器具有功率密度大、充放电时间短、循环寿命长和性能安全稳定等优点，是近年来倍受关注的新型储能器件之一，这其中，新结构电极材料是影响超级电容器性能的关键。

多年来，科学家一直设想利用纳米材料来提升超级电容器的充放电次数和稳定性。此次，UCF的研究人员利用仅有几个原子厚度的二维材料制备出的新型超级电容器或可圆梦。

测试对比发现：普通锂离子电池充放电次数是1500次左右；传统二维材料制备的超级电容器充放电次数是几千次；而UCF研发的新型电容的充放电次数为30000次左右。

“对于小的电子器件而言，我们的材料在能量密度、功率密度和循环稳定性方面都远胜于目前世界上广泛应用的传统材料。”文章第一作者NitinChoudhary说。

该研究成果在线发表在10月12日出版的ACS Nano期刊上。

柔性超级电容器，半导电线芯推动电子快速转移来完成快速充电和放电

“如何将二维材料整合到超级电容的既有系统中，是超级电容器性能改进的关键点也是目前技术发展遇到的瓶颈。之前有研究团队曾应用石墨烯或其他二维材料来进行超级电容器的改进，但没有成功。我们创新性的利用一种简单的化学合成方法，将二维材料很好的集成到了超级电容器的既有系统中，从而达到了快速充电的目的。”该项目负责人Yeonwoong Jung说。

科学家们已经意识到二维材料储能应用的良好前景，并致力于开发性能更好的储能器件。目前来看，高能量密度的超级电容器，可以逐渐做到几秒钟内快速充好手机，而在此基础上，未来以健康、娱乐、旅行和社交为基础的科技产品，将不再受到插座和外部电源的限制。

参考文献：

Nitin Choudhary et al, High-Performance One-Body Core/Shell Nanowire Supercapacitor Enabled by Conformal Growth of Capacitive 2D WSLayers, ACS Nano (2016). DOI: 10.1021/acsnano.6b06111

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