美開發(fā)出不用鋰的超級電容 厚度僅0.2mm

　　美國萊斯大學(RiceUniversity)面向可穿戴終端開發(fā)出了厚度僅0.2mm的超薄柔性雙電層電容器(也稱超級電容器)，直徑約為2cm。代表電容性能的輸出密度為112kW/kg，代表二次電池性能的能量密度為384Wh/kg，均高于現(xiàn)有的普通雙電層電容器和二次電池產(chǎn)品。其主要材料為多孔質(zhì)氟化鎳(NiF2)，基板采用PET樹脂。進行1000次彎曲測試和1萬次充放電測試后，靜電容量比原來減少了24%。

　　開發(fā)出這款雙電層電容器的是萊斯大學化學專業(yè)教授JamesTour的研究團隊。雙電層電容器采用由多孔質(zhì)NiF2層(900nm厚)、作為電極的金鉻(Au/Cr)層以及PET基板將在固體電解質(zhì)片材夾在中間的結(jié)構(gòu)。電解質(zhì)采用在聚乙烯醇中加入了氫氧化鉀的材料。

　　大致的制作流程是，首先在基板上形成Ni層，對其進行蝕刻后開多個直徑約為5nm的通孔，同時使Ni反應生成NiF2。然后去掉基板，使其與電極一起夾住電解質(zhì)。

　　即使在1萬次充放電后，也沒有發(fā)現(xiàn)多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)有劣化現(xiàn)象，電極和電解質(zhì)的界面也沒有出現(xiàn)較大的變化。

　　JamesTour表示，“這種雙電層電容器雖然結(jié)構(gòu)極為簡單，但輸出密度等性能非常好。該產(chǎn)品已經(jīng)準備量產(chǎn)。