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　　主讲嘉宾

　　庞明俊，山西大同大学炭材料研究所副教授。研究方向为高质量石墨烯材料的合成与改性研究，高性能镍基、钴基和锰基电极材料的制备及其超级电容器性能研究等。她的研究对象主要集中在低成本的基于锰、钴、镍的三种金属氧化物，以及石墨烯与金属氧化物复合电极材料的制备等方面。曾发表学术论文20余篇，主持山西省教育厅高等学校科技创新项目1项，主持山西大同大学博士科研启动基金1项，并参与了多个重点项目的研究。

　　7核心提示超级电容器的电极材料（二）

　　除了电容炭，超级电容器的电极材料还有石墨烯，石墨烯具有非常高的导电率，非常大的比表面积、超强的断裂强度、循环稳定性强、能够快速充放电。石墨烯电极材料的缺点在于石墨烯层间能够堆积，降低了比表面积，同时也阻碍了电解液进入电解表面，此外重要的一点是石墨烯电极材料价格昂贵，还不能广发用于超级电容器上。

　　法拉第赝电容一般采用金属氢氧化物作为电极材料，要求具备高比表面、低电阻率、化学性稳定、高纯度、价格低等特点。法拉第赝电容是在电极表面或体相中的二维或准二维空间上，电活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸附，脱附或氧化，还原反应，产生和电极充电电位有关的电容。法拉第赝电容是金属氧化物、金属碳化物、导电聚合物超级电容器能量存储的主要机制，尽管这些反应与电池中反应很相似，两者电荷都经过了双电层电容，不同的是赝电容的形成更多的是由特殊的热力学行为导致的。

　　8核心提示超级电容器将有可能取代可充电电池

　　超级电容器以前主要用于大功率电源和大型工业与消费类电源设备，如今在各种尺寸的产品、特别是便携式设备中也找到了用武之地。超级电容器以高达数千法拉的电容值和快速充放电速率而闻名于世。由于能够长时间存储大量的电能，超级电容表现得更像是电池而不是一个标准电容。事实上，随着技术的进步，它们将替代众多产品中的可充电电池，从计算机、数码相机、手机到其它手持设备。与标准电容器和电池相比，超级电容器的多个优点使得它们能成为理想的替代品。这些优点包括：与可重复充电电池相比充放电次数更多，实际效率高达98%，更低的内部电阻，大输出功率，更好的热性能，与电池和标准电容相比有更好的安全余量。

　　想要尽快取代可充电电池，超级电容器应该解决以下问题：

　　1.增加超级电容器生产厂商数量，通过市场竞争的手段刺激相关技术的研发；

　　2.扩大高比功率超级电容器的生产规模，实现突破百万件的年生产量；

　　3.将超级电容器当前的制造成本降低50%；

　　4.拟定一个超级电容器可持续发展战略，主要针对更高效电极材料的探索。

　　9核心提示超级电容器技术突破难在哪里?（一）

　　不断提高性能，是超级电容器的立命之本，其中的核心技术主要包括：

　　一、如何获得高性能、低成本炭材料将成为技术攻关的关键。双电层电容器对多孔电容炭材料性能有“六高”的要求，即高比表面、高中孔率、高电导率、高堆积比重、高纯度、高性价比。这些指标间彼此相互矛盾、极难兼顾，必须精心调节优化。在超级电容器的成本中，作为精细化工产品的超高比表面活性炭占了很大部分。

　　媒体链接：http://epaper.dtnews.cn/shtml/dtrb/20191109/94253.shtml