昆士蘭科技大學 (QUT) 的研究人員已采取措施開發(fā)新的儲能設備。該設備是一種混合超級電容器，旨在提供能量存儲方面的優(yōu)化功能。通常在電子設備中，能量存儲使用電池或超級電容器，它們各有優(yōu)點和局限性。

電池可以儲存大量能量，但放電緩慢。另一方面，超級電容器只能存儲大約電池可存儲能量的十分之一，但超級電容器釋放能量的速度要快得多。超級電容器通常用作智能手機、相機和筆記本電腦中的輔助電源，其使用壽命比電池長得多。QUT 研究人員擁有一種新的儲能設備，其能量密度接近鎳氫電池，同時提供與超級電容器相當的功率水平，比鋰電池高出約十倍。

該團隊使用了一種獨特的電極排列，使該設備能夠填補低功率電池和低能量超級電容器之間的重要空白。這種創(chuàng)造為新的應用打開了大門。新設備具有電極材料的不對稱排列，使其具有強大的儲能發(fā)展?jié)摿?。新設備以高電流速率循環(huán) 10,000 次充電/放電循環(huán)，并保留了其初始存儲容量的 90% 左右。

這大約是電池能夠存活的充電/放電循環(huán)次數的兩倍。該團隊在設計新設備時面臨的最大挑戰(zhàn)之一是在單個設備中平衡合適的電容器型負極與電池型正極。QUT 研究人員與來自查謨 IIT 和慕尼黑工業(yè)大學的國際研究人員團隊合作。

研究人員將化學改性的石墨烯與稱為 MOF 的納米結構金屬有機框架相結合。MOF 訪問納米柱以分離石墨烯層并通過化學機制存儲電荷。石墨烯可以通過電容機制提供與 MOF 的電連接和強附加電荷。該團隊將其描述為雙贏局面。