本文是从绿色建筑元素重新发布的。莫纳什大学的研究人员已经开发出了一种基于工程石墨烯的超级电容器的全新策略，这有可能引领通往强大的下一代可再生能源存储系统的道路。新策略还为在电动汽车和消费电子产品中使用基于石墨烯的超级电容器提供了可能性。
超级电容器通常由高度多孔的碳组成，并浸渍有液体电解质，该电容器具有几乎无限的使用寿命，并且具有令人印象深刻的快速充电能力，甚至可以在几秒钟内完成充电。但是现有的版本还具有非常低的能量存储体积比-换句话说，能量密度低。由于能量密度低（大多数超级电容器每升5-8瓦特小时），因此在大多数情况下都不实用。对于大多数用途，它们要么需要很大，要么需要非常频繁地充电。
图片来源：通过Shutterstock的石墨烯片3D模型。
但是，现在，新的研究已经导致产生了不受上述限制的超级电容器。通过使用石墨烯，研究人员创建了一种超级电容器，其能量密度为每升60瓦时，与铅酸电池相当，比市售超级电容器高约十二倍。材料工程学系首席研究员Dan Li教授说：“长期以来，使超级电容器变得更小，更轻和更紧凑是一种挑战，以满足许多商业用途日益增长的需求。”
莫纳什大学继续：
当石墨分解成一层原子厚的层时形成的石墨烯非常坚固，化学稳定并且是极好的电导体。为了制作独特紧凑的电极，李教授的团队利用了他们先前开发的自适应石墨烯凝胶薄膜。他们使用液体电解质（通常是传统超级电容器（SC）中的导体）来控制亚纳米级石墨烯片之间的间距。通过这种方式，液体电解质起着双重作用：维持石墨烯片之间的微小空间并导电。
与传统的“硬”多孔碳不同，传统的“硬”多孔碳浪费了不必要的大“孔”，而密度却得以最大化，而不会损害Li教授电极的孔隙率。为了创建其材料，研究团队使用了与传统造纸类似的方法，这意味着该过程可以轻松，经济高效地扩大规模以用于工业用途。
“我们已经创建了一种宏观的石墨烯材料，这是以前所没有的一步。李教授解释说，这几乎是从实验室到商业开发的阶段。
这项新研究刚刚发表在《科学》杂志上。
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