英國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月10日,上述研究成果在權(quán)威雜志《自然》的子刊《自然材料》(NatureMaterials)上在線發(fā)表。研究者為美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)化學(xué)系的副教授MirceaDinc?等6人的團(tuán)隊(duì)。
以往的含碳的超級(jí)電容一般在生產(chǎn)過(guò)程中需要800℃以上的高溫以及刺激性強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì),新的不含碳超級(jí)電容則不需要。
MirceaDinc?的團(tuán)隊(duì)研制出的不含碳的超級(jí)電容,是用一種金屬—有機(jī)框架材料的(metal-organicframeworks,MOFs)Ni3(HITP)2代替此前的含碳材料。MOFs具有像海綿一樣的多孔性結(jié)構(gòu),其表面積比碳基材料大很多,而超大表面積對(duì)于超級(jí)電容性能表現(xiàn)非常重要。因?yàn)槌?jí)電容的電容和充電—放電速率分別與表面積和電導(dǎo)率成比例,所以在超級(jí)電容中一般盡可能選用比表面積大的材料。不過(guò),MOFs有一個(gè)大的缺陷,它們沒(méi)有超級(jí)電容要求的電子傳導(dǎo)性。MirceaDinc?表示,雖然他們認(rèn)為讓MOFs具有導(dǎo)電性被認(rèn)為極其困難,但他們最終展現(xiàn)了MOFs非常好的離子傳導(dǎo)性能。
測(cè)試表明,新超級(jí)電容充放電1萬(wàn)次后儲(chǔ)能損失不到10%,在許多關(guān)鍵性能參數(shù)的表現(xiàn)上,已經(jīng)相當(dāng)于甚至超越了現(xiàn)有的碳基材料的超級(jí)電容。