同时,该团队还首次提出了一种由纳米二氧化硅和离子液体混合构成的新型固态电解质。与传统固态电解质相比,该电解质可以数倍提高电容器的容量及耐用时间,该方面的性能甚至可以和薄膜型的锂离子电池相媲美。

因此,这种新颖的石墨烯微型电容器有望作为MEMS系统、便携式电子设备、无线传感网络、柔性显示器、电子报纸,及其多种生物体内电子设备的储能器件得到应用。

中国积极参与

近些年,随着针对石墨烯这种“万能材料”研究的不断深入和国家对新能源领域的大力支持和投入,一些高校和科研院所,包括清华大学、北京大学、复旦大学、天津大学,中科院物理研究所、金属研究所、宁波材料所以及兰州化物所等,都在积极开展石墨烯基微型超级电容器的研究工作。

例如,清华大学科研人员成功制备了具有高倍率特性的三维石墨烯微型超级电容器,中科院兰州化物所科研人员在国际上首次发现石墨烯量子点具有极好的电容特性,以其为电极材料制备的微型电容器具有极好的倍率特性和频率响应特性。

一个理想的微型超级电容器应该同时包括高性能的电极材料、与之相匹配的电解液以及科学合理的电极结构。电极材料方面,炭电极的导电性及循环稳定性好,而金属氧化物则可以存储更多的电荷,因此,两者的有效结合将会构成非常理想的电极材料。