燕山大学合成超高体积比容量电极材料

本报讯（记者高长安 通讯员蔡常山）记者11月30日从燕山大学获悉，该校环境与化学工程学院高发明课题组与美国科学家合作，在超级电容器研究方面取得重要进展。相关成果日前发表于《自然—通讯》杂志。

据了解，该研究采用低温溶剂热法，一步合成了氮、氟共掺石墨化碳微球电极材料。其超高的体积比电容是商业超级电容器基活性碳的3倍，为目前已报道的碳基材料中的最高值。同时，该材料在大电流充放电下依然保持极高的稳定性。

该合成的亮点在于利用氮掺杂产生赝电容提高电容量，利用氟掺杂增强电子导电性，并且基于氮、氟共掺的协同效应，改善材料的电子给体/受体特性，从而使制备的碳微球呈现出极高的体积比容量，远超其他碳基材料。同时，制得的碳微球在5安/克的电流密度下进行循环充放电1万次，其电容量几乎没有损失，展示出极高的稳定性。

这一工作为设计新型高效的高体积比容量电极提供了新思路，有望在紧凑型储能装置的开发中发挥重要作用。