能源存儲(chǔ)器件研究是新能源時(shí)代最受關(guān)注和最有產(chǎn)業(yè)前景的實(shí)用性科技研究。侯建華團(tuán)隊(duì)研制成功的超級(jí)電容器，因其超高的功率密度、穩(wěn)定性和長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)勢(shì)，已逐漸走進(jìn)人們的生活。侯建華介紹，碳材料是超級(jí)電容器電極材料的首選，但多孔碳、活性炭等傳統(tǒng)碳材料的缺點(diǎn)在于容量有限，因此研究團(tuán)隊(duì)此次的攻關(guān)重點(diǎn)，就是對(duì)碳材料的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)組分進(jìn)行調(diào)控，通過(guò)對(duì)多孔碳的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確設(shè)計(jì)，以獲得高能量密度和功率密度的超級(jí)電容器。

 

侯建華表示，女兒喜愛(ài)吃的爆米花觸發(fā)了他的靈感。爆米花具有多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)，他聯(lián)想到用這種結(jié)構(gòu)的碳材料來(lái)儲(chǔ)存能源。爆米花蜂窩狀結(jié)構(gòu)擁有超高比表面積和完美孔徑，一小塊材料便能將大量電量存儲(chǔ)到其納米片狀多孔的內(nèi)部，極大地提高超級(jí)電池的存儲(chǔ)能力。

 

據(jù)了解，侯建華團(tuán)隊(duì)研制的爆米花基電池，其能量密度已達(dá)到目前所有生物質(zhì)衍生碳材料中的最高值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，利用爆米花制成的超級(jí)電池3分鐘內(nèi)能充滿電，經(jīng)一萬(wàn)次充放電后容量仍然大于95%，極有望克服電動(dòng)車輛行駛里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)的發(fā)展瓶頸，滿足電動(dòng)車輛主要?jiǎng)恿δ茉吹钠惹行枨?。目前這一重要研究成果已發(fā)表在一家權(quán)威國(guó)際學(xué)術(shù)期刊上，該研究工作目前已得到國(guó)家自然科學(xué)青年基金等項(xiàng)目的支持，有望加速進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。

試驗(yàn)中獲得的爆米花結(jié)構(gòu)的碳材料

該成果已在國(guó)際期刊發(fā)表