繽紛的落葉,，被科學“魔杖”輕點,，竟變成性能良好的電容器正極,。記者5日從南開大學獲悉,，該校材料科學與工程學院周震教授課題組以校園中尋常落葉為原料,，制備出高效的正極材料，大大提高了鈉離子電容器整體性能,。這一成果發(fā)表在最新一期《先進功能材料》,，還得到國家重點研發(fā)計劃項目資助。

據(jù)介紹,，因兼顧電池高能量密度和超級電容器高功率密度優(yōu)點,，鈉離子電容器作為一種新型儲能器件而廣受關(guān)注。但現(xiàn)有鈉離子電容器正極材料單位重量中能量存儲量要遠遠小于負極,，要想使二者具有相同儲電量就不得不制作大而厚重的正極,，正是這一點大大限制了鈉離子電容器在儲能領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。周震介紹說,，現(xiàn)有鈉離子電容器多以商業(yè)活性炭為正極,，他們團隊獨辟蹊徑，以梨樹葉為原料,，成功制備出擁有高比表面積的生物質(zhì)碳材料作為吸附型正極,。與商業(yè)活性炭比，這種以樹葉制備的生物質(zhì)碳材料表現(xiàn)出了對陰離子快速的吸脫附特性和突出的循環(huán)穩(wěn)定性,，大幅提升電容器存儲電量和充放電速度,。

此外，課題組還通過靜電紡絲技術(shù),，引入碳納米管,，設(shè)計制備了二氧化鈦和碳納米管均勻分散于碳材料中的納米棒，作為嵌入型負極,。課題組將上述兩種材料通過合理匹配,，組裝成了鈉離子電容器。該器件表現(xiàn)出很高的能量密度,、優(yōu)異的功率密度及超長的循環(huán)穩(wěn)定性,，有效解決了現(xiàn)有電容器存在的正負極電化學反應(yīng)動力學不匹配等問題，通過成功驅(qū)動迷你風扇實驗，進一步證明該鈉離子電容器擁有高的電壓輸出,。該成果為鈉離子電容器后續(xù)研究發(fā)展提供了全新思路,，也為進一步實用化提供了可能。

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