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石墨烯另辟蹊径 引入电荷缺陷来提高电容储能

2015-05-06 12:28来源:材料人网作者:杜明徽关键词:石墨烯储能电容储能收藏点赞

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电容器充放电速度很快,但是相比电池储能较少。Bandaru团队发现可以通过在石墨烯引入电荷缺陷来提高电容的储能。

加州圣地亚哥大学的工程师已经发现了一种方法,用来增加石墨烯中储存的电荷量。该研究成果发表在最近的在线《纳米快报》上,它可能有助于我们更好的理解在汽车、风力涡轮机和太阳能发电的应用潜能下如何提高电容器的储能能力。

电容器充电和放电速度很快,对快速、大量爆发式的能量更有利用价值,例如照相机闪光和发电厂。它们快速充放电的能力相比于电池的长时间充电来说是一种优势。但是,电容器存在的问题是,它们的储能比电池少。

如何改善电容器的储能呢?在加州圣地亚哥雅各布大学的机械工程教授Prabhakar Bandaru的实验室,研究人员提出了一个方法,即在试验中引入更多的电荷到以石墨烯为模型材料的电容器电极。其原理是:电荷增加导致电容增加,从而转化为能量存储增加。

怎样利用缺陷?

一个完美的碳纳米管结构是没有缺陷的,但在实际情况下碳纳米管外壁上没有碳原子缺失、没有空洞这类的缺陷几乎是不可能的。Bandaru实验室的研究人员想出一个切实可行的方法去利用缺陷,而不是去规避缺陷。

Bandaru说:“电荷缺陷可能对能量储存有利——这项认识激发了我。”

该团队使用了一种基于氩离子的等离子体处理方法,其中石墨烯样品与带正电的氩离子相撞击。在这个过程中,碳原子被撞击脱离了石墨烯层,留下含有正电荷的空穴——这些就是电荷缺陷。经过氩等离子体处理的石墨烯样品,其材料的电容增加了三倍。

原标题:另辟蹊径:石墨烯中引入电荷缺陷来提高电容储能
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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