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2017-4-10 閱讀(735)
超級電容因充放電速度快,、功率密度高等因素成為能源儲存系統(tǒng)的研究熱門,。但目前的超級電容都是利用碳基材料制成，包括碳納米管,、石墨烯和活性炭,，這些含碳超級電容在生產(chǎn)過程中需要800℃以上的高溫以及刺激性強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)。“而現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)了一類不含碳的全新超級電容材料,。”MIT助理化學(xué)教授米爾恰·丁卡說,。
這種全新電容用一類稱作金屬—有機(jī)物框架（MOFs）的材料制成。MOFs具有像海綿一樣的多孔性結(jié)構(gòu),，表面積比碳基材料大很多,，而超大表面積對超級電容性能表現(xiàn)非常重要。但MOFs有一個(gè)大的缺陷,，它們沒有超級電容要求的電子傳導(dǎo)性,。丁卡表示，雖然他們讓MOFs具有導(dǎo)電性被認(rèn)為極其困難,，但zui終展現(xiàn)了MOFs非常好的離子傳導(dǎo)性能,。
測試表明，新超級電容充放電1萬次后儲能損失不到10%,，在許多關(guān)鍵性能參數(shù)的表現(xiàn)上,，已經(jīng)相當(dāng)于甚至超越了現(xiàn)有的碳基材料。但丁卡表示,，MOFs材料還有很大的優(yōu)化潛力,，其表面積經(jīng)過優(yōu)化后，完達(dá)到現(xiàn)有碳基材料的3倍,，其儲電量將達(dá)到驚人的高度,。
除了比碳基材料稍貴外，MOFs優(yōu)勢明顯,，表面積大,，生產(chǎn)中的溫度和化學(xué)條件不再嚴(yán)苛。未來除用于超級電容外,，還能用于儲存天然氣、生產(chǎn)可調(diào)節(jié)亮度的窗戶以及醫(yī)用或安全性檢測的化學(xué)探測器,。
