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石墨烯用于超级电容器及电池  

2016-06-14 12:46:31|  分类: 生产工艺 |  标签: |举报 |字号 订阅

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石墨烯基于其特有的性能优势,在储能领域的应用倍受关注,其在超级电容器及电池领域的研究“势如破竹,屡建奇功”。

  加州大学洛杉矶分校的Rid Kaner教授从石墨烯的特性开始,系统讨论了石墨烯在超级电容器及电池理论上所能获得的最大容量及提及能量密度。从合成及组装的角度,从零维量子点到一维纳米线、纳米带,以及二维薄膜和三维网络结构,甚至最新的四维自组装结构,对石墨烯材料进行了全面的介绍,并对几种重要的加工工艺进行了分析讨论。

  除此以外,作者还对近期在超级电容器及电池领域的研究中,十二种需要重点关注的特性进行分析讨论,并总结了提升超级电容器能量密度的经典策略。最后,作者对其他二维材料在储能领域的应用进行了展望,分析了石墨烯在储能领域的瓶颈问题及可能的解决方案。

图1. 石墨烯基超级电容器结构及不同石墨烯堆叠密度在不同电压下的理论能量密度

图2. 从零维的量子点到四维自组装结构的石墨烯材料制备方法及应用

表1. 不同石墨烯加工方法的技术特点

表2. 十二种石墨烯基超级电容器及锂电池的特性,及目前最佳性能

示意图1. 提升超级电容器能量密度的主要策略

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