把海膽狀的鈦酸鈉作為負極，多孔活化石墨烯作為正極，當它們結(jié)合時會產(chǎn)生怎樣的“火花”？記者近日從中國科學院大連化學物理研究所獲悉，該所吳忠?guī)浹芯繂T團隊與包信和院士團隊合作，讓“海膽”與石墨烯結(jié)合，開發(fā)出具有高能量密度、高耐熱性能的柔性鈉離子微型超級電容器。
微型傳感器、微型機器人、自供電微系統(tǒng)等都離不開微型電化學儲能器件，該器件主要是指一類電極尺寸在微米范圍內(nèi)的小型化電源，被認為是柔性化、微型化、智能化集成電子產(chǎn)品的關鍵電源，目前主要分為微型電池和微型超級電容器，以及近年來出現(xiàn)的雜化微型超級電容器。
據(jù)介紹，微型電池具有較高的能量密度，但其功率密度較低；微型超級電容器具有較高的功率密度，但能量密度又較低。而雜化微型超級電容器則結(jié)合了微型電池的高能量密度以及微型超級電容器的高功率密度的優(yōu)點，成為一種新型的微型電化學儲能器件，這其中比較有代表性的就是鋰離子微型超級電容器。
鋰離子微型超級電容器具有較高的能量密度和功率密度，但其大規(guī)模應用受制于金屬鋰的資源限制和較高的開發(fā)成本（鋰的地殼豐度為0.006%）。與此相反，鈉的地殼資源豐富，占比達2.74%，開發(fā)成本較為低廉，與鋰的電化學性能也較為相似，開發(fā)出鈉離子微型超級電容器具有重要的應用前景。
中科院大連化物所研發(fā)團隊將海膽狀的鈦酸鈉作為電池型的負極，多孔活化石墨烯為電容型的正極，結(jié)合高壓離子液體凝膠電解液，成功構(gòu)建出柔性化鈉離子微型超級電容器。他們通過電池型負極和電容型正極的有效耦合，使鈉離子微型超級電容器能夠在3.5伏的高壓下穩(wěn)定工作，高能量密度達到37.1毫瓦時/立方厘米，并形成超低的自放電速率。
轉(zhuǎn)自：科技日報
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