儲能技術突破 提高混合超級電容器電極的能量密度

編譯/高晟鈞

近期,來自中國西北工業大學的研究團隊在混和電容器中取得了突破。這項創新將有望帶來更有效率的能源存儲,為先進能源系統開闢新的可能性。

儲能技術突破,提高混合超級電容器電極的能量密度。(圖/截取自 Scitecdaily)

儲能技術的一大進步

超級電容器是一種能量儲存設備。不同於電池利用電化學的方式儲存能量,超級電容器透過電極表面的電荷累積,以靜電的方式儲存能量。

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混和超級電容器(HSC)透過結合電池型與電容器系統的優點,讓HSC電極中的活性成分,可以在不用加入特殊化學物的情況下,直接在導電基底上生長。然而,這些電極中活性材料的比例卻不夠支撐其達到商業的要求。

而如今,研究團隊找到了一種增加活性材料比例的特殊方法,有望使其滿足商業化的要求標準。

新穎的方法與發現

研究團隊發現了一種特殊的材料──β-Ni(OH)2,可以從溶液中,在碳纖維基材上結晶成薄板狀結構。

研究團隊在反應溶液中加入了NH4F,用氟離子取代了氫氧根離子,所得的Ni-F-OH板可以生長至700 nm厚,並具有29.8 mg /cm 2的高質量負載(每cm2的活性質量),高達電極質量的72%。

結果表明,添加的F離子調節了板的表面能(奈米晶體生長的主要因素),而 NH4 +離子消耗了過量的局部OH,抑制了不需要的 β-Ni(OH) 的重新形成。

此外,基於相同的方法,研究人員將能夠生產其他雙金屬超結構及其衍生物。新金屬基氫氧化物家族的興起,標誌著用於新型儲能系統的一大進步。

資料來源:Scitecdaily

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