新型储能器成化学电源领域的研究热点

    日前，从有关部门获悉，中国科学院兰州化学物理研究所研究出新型储能器.该所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学研究组在石墨烯-离子液体基超级电容器研究方面取得新进展。

    超级电容器是近年来新型能源器件的一个研究热点，它与常规电容器不同，其容量可达到法拉级甚至数万法拉。作为一种理想的新型能源器件，具有内阻小，充放电电流大，充放电效率高（90％~95％）、循环寿命长（几万至十万次）、无污染等独特的优点。它的比功率和比能量介于常规电容器和充电电池之间，在众多的应用领域里弥补了常规储能器件的缺陷。

    这种新型的储能器件，超级电容器因其具有功率密度高、循环寿命长、能瞬间大电流快速充放电、工作温度范围宽、无记忆效应、免维护、安全、无污染等特点，在电动汽车、不间断电源、航空航天、军事等诸多领域有着十分广阔的应用前景，备受各国政府和科学家的广泛关注，成为当前化学电源领域的研究热点之一。

    研究人员利用电化学测试技术考察了石墨烯材料在离子液体/有机电解液中的电化学性能，着重研究了有机溶剂官能团的不同对石墨烯电极材料超电容性能的影响，并根据实验结果筛选出了性能优异的离子液体/有机电解液。

    电化学测试结果表明，石墨烯作为电极材料在离子液体/有机电解液中的电位窗口可达1.9 V，远高于水系电解液的1.0 V，同时其还具有高的能量密度；随着阳离子烷基链长度的增加，石墨烯在离子液体/有机电解液中的电化学变差；石墨烯在离子液体/有机电解液1500次循环后，容量保持率为初始容量的120.8%，并表现出优异的循环稳定性。本研究对于揭示离子液体/电极界面的结构和性质具有重要意义，同时为改善和提高超级电容器的电位窗口以及能量密度提供了一种新的选择。<