新華社上海12月18日電（記者王琳琳）18日，記者從中科院上海硅酸鹽所獲悉，該所科學家已研制出一種高性能超級電容器電極材料——氮摻雜有序介 孔石墨烯。該材料具有極佳的電化學儲能特性，可用作電動車的“超強電池”：充電只需7秒鐘，即可續(xù)航35公里。相關研究成果已于18日發(fā)表在世界頂級期刊 《科學》上。
超級電容器，是介于傳統(tǒng)電容器和電池之間的一種電化學儲能裝置。由于具有功率密度高、循環(huán)壽命長、安全可靠等特點，現已廣泛應用于混合電動汽車、大功率輸出設備等多個領域。如何讓超級電容器兼具高功率、高能量，長期以來科學家并沒有找到理想材料。
為破解這一難題，中科院上海硅酸鹽所聯(lián)合北京大學、美國賓夕法尼亞大學展開持續(xù)攻關。黃富強研究團隊最終發(fā)現，石墨烯是超級電容器電極的最佳選擇。
通過反復試驗、設計、合成，黃富強研究團隊發(fā)現，氮摻雜有序介孔石墨烯的性能表現最佳。不僅能實現高能量密度、高功率密度，而且還可以通過使用水基電解液，做到無毒、環(huán)保、價格低廉、安全可靠。
據介紹，該新型石墨烯超級電容器體積輕巧、不易燃也不易爆，可采用低成本制備，實現規(guī)模生產。因性能較鉛酸、鎳氫等電池有明顯的競爭優(yōu)勢，且在快速充放方面又遠遠優(yōu)于鋰電池，因此該“超級電池”可廣泛應用于現有混合電動汽車、大功率輸出設備的更新?lián)Q代。
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