超级电容器：2018年市场规模可望达到35亿美元

电力18讯：　　铅酸和镍氢电池性能较低，锂电池既不耐用又不安全还无法快速充放电，而现在的超级电容能量密度也不够高，怎么办?中国科学院上海硅酸盐研究所近日在国际顶级科学期刊上发表其与北京大学等合作完成的最新发明：诚邀“当前材料界最炙手可热的超级明星”石墨烯“加盟”，担任超级电容器的电极材料，并为其巧妙设计结构、有效提升性能——堪称“多项全能”的下一代高性能超级电容器就此诞生!

　　新型超级电容到底有多厉害?科研人员举例说，曾在世博园区成功运营的超级电容大巴，一次充电90秒可行驶7公里，而采用石墨烯的新型超级电容，充电7秒便能跑上35公里;至于目前使用铅酸电池的助动车电瓶，份量很重，充满电要好几个小时，若换用石墨烯的新型超级电容，不仅重量大大减轻，而且一次充电只需10秒。

　　超级电容器是一种介于传统电容器和电池之间的电化学储能装置，我们对它其实并不陌生：近到公交车、电子玩具、应急照明灯、智能电网，远到发电站、坦克、电磁炮、激光武器等等，均有其用武之地。据国际权威研究数据，2014年全球超级电容器市场规模已达11亿美元，至2018年市场规模可望达到35亿美元。理想的储能器件，本领不外乎这几样：高能量密度——能储很多电，高功率密度——可快速充放电，长寿命，安全可靠，价格低廉。目前的超级电容器，其他都不赖，唯独有个致命缺点——能量密度低，总嫌储电不够多。

　　上海硅酸盐所的黄富强研究员、陈一苇教授、林天全博士等反复构想与实验，终于找到了突破瓶颈的策略：在电极上引入“神奇材料”石墨烯，为其“量身定制”了学名为“氮掺杂的有序介孔”的“最佳造型”，解决了快速充放电与大量存储电的矛盾，将能量密度一下子提高了3倍多;在电解液上，用无毒、安全环保、价廉的水溶液取代有毒、易燃易爆、昂贵的有机溶液。课题组预期，新型石墨烯超级电容器可采用低成本制备，实现规模生产，有望成为储能器件界的“新星”。下一步，研究人员将继续挑战其能量密度极限，争取让超级电容储上更多电——未来某一天，没准手机等随身电器都能用上安全的超级电容，充电时间可以“滴答”来计。