工程師們在一項國際努力中取得了巨大成功，創造了一種將快速充電與高壓電源相結合的儲能技術。為下一代電動交通系統鋪平道路。日常生活中的電網支持和電子設備
根據發表在 自然交流研究人員開發了一種新型碳基材料，使超級電容器能夠保持與傳統鉛酸電池相當的功率水平。同時，它比傳統電池設計更快地釋放能量。
超級電容器是一類正在發展的能量存儲設備，它依靠靜電荷收集而不是電池中使用的化學反應。一個長期存在的挑戰是，能量存儲所需的碳表面積只有一小部分可用。
釋放更多碳潛力
莫納什機械與航空航天工程系ARC二維材料先進製造研究中心（AM2D）主任Mainak Majumder教授參與了這項研究。
“我們的團隊已經展示瞭如何通過簡單地改變熱處理方法來釋放更多的表面積，”馬瓊德教授說。
這一發現可能使我們能夠製造出快速充電的超級電容器，它可以存儲足夠的能量來替代許多應用中的電池，並以更快的速度提供能量。 ”
創新的石墨烯架構推動進步
研究人員將這一進展追溯到一種新設計的材料結構，稱為多尺度還原氧化石墨烯（M-rGO），它是由天然石墨製成的。這是澳大利亞豐富的資源。
通過快速熱退火過程，該團隊創建了具有可控路徑的高度彎曲的石墨烯結構。這使得離子能夠以極快的速度和效率移動。這創造了同時具有高能量密度和高能量密度的材料。這是單個設備中罕見的組合。
記錄真實設備上的性能
ARC AM2D Hub 研究員、該研究的合著者 Petar Jovanović 博士解釋說，當與細胞包膜裝置結合時，莫納什超級電容器表現出：
- 體積能量密度高達 99.5 Wh/L（在離子液體電解質中）
- 功率密度高達69.2kW/L。
- 快速充電能力和出色的電路穩定性
“這些性能指標是碳基超級電容器有史以來最好的指標之一。重要的是該工藝可擴展且與澳大利亞原材料兼容，”Jovanović 博士說。
走向商業用途
菲利普·阿奇森 (Phillip Atchison) 博士是莫納什大學子公司 Ionic Industries 的首席技術官，也是該研究的合著者。它指出，該技術的商業化努力正在進行中。
“Ionic Industries 的成立就是為了營銷此類創新。現在我們正在商業批量生產這些石墨烯材料，”Aitchison 博士說。
“我們正在與儲能合作夥伴合作，將這一進步帶到市場主導的應用中。高功率和快速能量傳輸都很重要。”
該項目得到了澳大利亞研究委員會和美國空軍資助的研究辦公室的支持。並符合莫納什大學為低碳能源未來開發材料的更廣泛目標。
