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

 

侯建華表示，女兒喜愛吃的爆米花觸發(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)的碳材料來儲存能源。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到其納米片狀多孔的內(nèi)部，極大地提高超級電池的存儲能力。

 

據(jù)了解，侯建華團(tuán)隊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。實驗結(jié)果顯示，利用爆米花制成的超級電池3分鐘內(nèi)能充滿電，經(jīng)一萬次充放電后容量仍然大于95%，極有望克服電動車輛行駛里程短、充電時間長的發(fā)展瓶頸，滿足電動車輛主要動力能源的迫切需求。目前這一重要研究成果已發(fā)表在一家權(quán)威國際學(xué)術(shù)期刊上，該研究工作目前已得到國家自然科學(xué)青年基金等項目的支持，有望加速進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。

試驗中獲得的爆米花結(jié)構(gòu)的碳材料

該成果已在國際期刊發(fā)表