闽江学院、贵州教育学院研究出高功率、高储量可快速充电的超级电容器

2020-05-07 16:06

基于氧化锰的新型超级电容器可以将电池的储能能力与其他超级电容器的高功率、快速充电相结合。据宾夕法尼亚州立大学、闽江学院和贵州教育学院的研究人员称。

宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学助理教授程环宇（音译）说：“氧化锰绝对是一种很有前途的材料。通过与钴锰氧化物结合，它形成了一种异质结构，我们能够调整其界面性能。”

研究小组首先进行了模拟实验，以观察锰氧化物与其他材料结合后的性能变化。当他们将其与半导体耦合时，研究人员发现它形成了一个导电界面，对电子和离子传输的电阻很低。这是很重要的，因为这能够避免充电缓慢。

“以钴锰氧化物为正极，以氧化石墨烯氧化物为负极探索氧化锰，得到了一个具有高能量密度、显著功率密度和极好的循环稳定性的非对称超级电容器，”闽江学院助理教授张程（音译）如是说。张程是最近发表在《电化学学报》上的这篇论文的第一作者。这篇论文是“高性能超级电容器中半导体与金属MnO2＠CoMn2O4异质结构电极的高效耦合”。

研究小组已经对他们的超级电容器和其他超级电容器进行了比较，确认他们的超级电容器有更高的能量密度和功率。他们相信，通过增加横向尺寸和厚度，他们的材料有用于电动汽车的潜力。到目前为止，他们还没有尝试扩大规模。相反，他们的下一步将是调整半导体层和导电层相交处的界面，以实现更好的性能。研究人员希望将超级电容器添加到已经开发的柔性，可穿戴电子设备和传感器中，作为这些设备的能量供应或直接作为自供电传感器。