新型电极材料可提高混动汽车超级电容器的性能
- 来源：盖世汽车
- 2023/2/7 9:00:07
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据外媒报道，韩国东国大学(Dongguk University)的研究人员设计并合成了一种新型混合复合电极材料，可明显提高混动汽车超级电容器的性能。
这种复合电极由装饰在氧化石墨烯上(CCS@GO)的硒化钴纳米棒-硒化铜多面体组成，研究人员展示了一种环保、经济的制造方法，不仅可以改善存储和保留电荷的性能，而且增加了能量和功率密度，这要归功于电极材料的形态。
下一代电子设备和混动汽车，需要出色的电荷存储设备，才能正常运行。目前，大多数电荷存储设备，由传统的金属硫化物或金属氧化物基超级电容器电极制成。然而，在超级电容器中，导电性差和能量密度低是主要挑战，限制了其商业应用。
相比之下，过渡金属硒化物具有多种增强的电化学性能，可提供比金属硫化物和氧化物更快的电子传导速率。这是受益于其内在的有利物理化学性质，包括高化学稳定性、窄带隙和低电负性。
该校电子与电气工程系Hyun-Seok Kim教授表示：“采用由金属硒化物和碳模板结合形成的复合材料，是调节电化学应用电极性能的有吸引力的方法。基于这个想法，研究人员利用湿化学策略，设计并构建了一种新的混合复合电极，由装饰在氧化石墨烯 (CCS@GO)上的硒化钴纳米棒-硒化铜多面体构成。”
该团队证明了由此产生的复合电极为离子迁移提供了充足的空间，并支持快速的法拉第氧化还原反应，使电化学电池具有高存储性能。
该团队将增强的电化学特性归因于创新电极材料的形态和高表面，并确定合成电具有出色的电化学电荷存储和保留特性。研究人员使用这种电极，构建了一个电容为192.8 Fg-1 @ 1A g-1的非对称超级电容器装置，其能量密度为54.6 Wh kg-1，功率密度为 700 W kg-1，在10000次循环后的电容保持率约为82.5%。Kim教授表示：“研究人员实现了最终目标，构建了具有改进的电化学活性和长期耐用性的电化学超级电容器。”
此外，该团队采用了一种生态友好、成本效益高、节能的湿化学制造方法，使用储量丰富的铜和钴原料来开发新电极。总而言之，这项研究为开发用于下一代电子和电气设备的附属装置(user-free)、不易燃储能材料铺平了道路。
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