超级电容器

文章总结了其课题组在石墨烯基纤维超级电容器的研究工作。着重介绍了石墨烯基纤维形成机理、电化学储能性能提升以及纤维器件的组装与集成策略，并总结了石墨烯基纤维超级电容器仍然面临的一些挑战与需求。

目前，材启成功开发出了耐高电压具备高能量密度超级电容石墨烯，正在建设150吨量产产线。据介绍，材启电容石墨烯在水系电解液中表现高达200F/g的高质量比电容，经过30000圈的循环测试，比电容未见明显的衰减。经过测试，电容石墨烯在电压窗口为3V时展现出34Wh/kg、3.5V展现出45Wh/kg、4V展现出60Wh/kg的超高电极能量密度。

首先讨论了微型超级电容器的器件结构、制造技术和性能指标。进一步总结了通过不同方法制造的石墨烯电极材料，包括化学气相沉积石墨烯、液相剥离石墨烯、氧化还原石墨烯和激光诱导石墨烯等，并总结了石墨烯与其它材料（碳纳米管、过渡金属氧化物、导电聚合物或其它二维材料）复合的电极设计，同时讨论了电极材料结构和电化学性能之间的构效关系。最后，提出了石墨烯基平面微型电容器面临的挑战，并对其未来发展方向进行了展望。

该材料的性能已受欧洲专利保护，将进一步优化，以便可用于新型超级电容器的试生产。“TRANS2DCHEM”项目的目的是将超级电容器的能量密度提高到50 Wh / L以上，大约是当前市场上最好的组件的两倍。这将允许它们在电动汽车中广泛使用，并在需要在很短的时间内提供大量能量的设备中提供电池支持。