“超级电池”有望走进千家万户

  近日,由南理工化工学院汪信教授课题组主持完成的一项研究成果“氧化石墨的杂化及其在能源中的应用”获省科学技术奖一等奖,该成果将有望大幅提高能源储存性能,让“超级电池”走进人们的生活。

  智能手机给人们的生活带来了便捷,但耗电快是一个通病;电动汽车走俏,但续航能力和充电的便捷性不尽如人意。如今,各种便携式电子设备的快速发展,迫切需要寻求高密度、长循环寿命、廉价清洁的新型储能材料。众所周知,石墨具有良好的化学稳定性,可作为耐火材料、导电材料、耐磨润滑材料、高温冶金材料,应用广泛。石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体,是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,被称为“黑金”,是“新材料之王”,被广泛应用在储能设备上。

  如何让电池的容量更大,储蓄更多的电?“该项目就利用了氧化石墨的高比表面积和独特的二维结构,建立了氧化石墨烯和金属颗粒、金属(氢)氧化物、导电高分子三类杂化材料的通用制备方法,扩大了石墨烯在燃料电池、超级电容器和锂离子电池等能源领域的应用。”团队成员、化工学院朱俊武教授告诉记者。与此同时,课题组还设计了双亲氧化石墨烯的制备及改性方法,解决了氧化石墨烯亲水不亲油的问题,并阐明了其双亲作用机理,为制备高性能石墨烯杂化材料提供了理论前提。“我们还解决了导电高分子材料在石墨烯片上负载不均的问题,构筑出高储能密度石墨烯-聚苯胺杂化电极材料,为解决超级电容器能量密度偏低的问题提供了有效途径。”朱俊武表示,超级电池已不是想象,有望走进千家万户。