超级电容器应用中石墨烯有哪些新方向呢？

石墨烯在能量储存中的作用继续发展

分析了石墨烯在应用领域和地理区域的未来市场前景，给出了一些有趣的运动模式。这些发现为进一步的研究和发展提供了有利的条件，提供了更多的投资和机会。在2023年甚至更久的时间内，电子产品很有可能继续成为全球石墨烯市场上最大的组件。在截至2023年的几年里，由复合材料组成的部门的份额似乎保持不变。

另一方面，能源领域的市场份额和其他行业都有大幅增长。太阳能光伏电池和电池需求的快速增长将是推动这一趋势的动力。由于这些领域的研究越来越多，生物医学、水处理、环境污染物的缓解等其他领域也有了很大的发展。

从超级电容器到锂离子电池，石墨烯可以提供一些东西。

石墨烯理事会通讯一直在努力追踪石墨烯在超级电容器上的应用。

为了填充一些背景，超级电容是电池和电容器之间的一种交叉。电池依赖于一种能改变离子的化学状态的液体电解质来操作，而电容器则以静电的形式储存在电极表面的离子。这意味着电容器能够在大爆炸中非常迅速地释放能量，并且几乎可以迅速地充电

研究发表在《权力的科学,韩国的研究人员已经开发出一种基于石墨烯超级电容器能量密度,打破了之前的记录这些设备,达到每公斤131瓦特时(Wh/公斤),纪录的近四倍35Wh/公斤左右的石墨烯超级电容器在实验室原型。

除了这些令人印象深刻的存储数据之外，这项研究的另一个吸引人的特点是，制作石墨烯的过程是无毒的，而且可以在低温下进行。

尽管这些超级电容器给人的印象是131Wh/Kg，但它们仍然比一般的锂离子电池(锂离子电池)少一些，而锂离子电池的功率是200Wh/Kg左右。尽管如此，这一改进足以让人相信超级电容仍然是锂离子电池的替代品，它提供的充电时间为几分钟，而不是近10小时。

超级电容器应用中石墨烯的新方向

韩国的研究重新点燃了石墨烯可能成为提高超级电容器存储容量的解决方案，使其能够替代锂离子电池，但总体研究趋势已经偏离了这一目标。相反，研究人员一直在试图利用石墨烯的特性，即像活性炭缺乏这样的竞争性材料，即高电导率和能被制成不同结构和大小的能力。

沿着这些线，加州大学洛杉矶分校的加州纳米系统研究所的研究人员正在使用一种超级电容器中的石墨烯，这种超级电容器可以小到可以用作可植入设备的可穿戴设备。

在这个应用领域，超级电容的存储容量实际上比薄膜锂离子电池技术要好。研究人员称，研究人员开发的超级电容器的厚度仅为一张纸厚度的五分之一，而且它可以容纳的电量是典型的薄膜锂电池的两倍。这种石墨烯被称为激光切割石墨烯，它可以长时间保持电荷，具有很高的导电性和电荷

其结果是:一种电池可以存储超过锂离子电池两倍以上的电量，并且已经表明它可以在不变质的情况下完成1500次充电周期——可能更多。研究这一现象的专家指出，这些锂硫石墨烯电池可以使电动汽车充电一次行驶里程超过300英里。

这还处于早期阶段。我们还不知道这些电池的成本是多少，甚至不知道这些电池在多大程度上是最有用的。发明者讨论了从笔记本电脑到汽车再到风力发电场的能源存储等各种问题。通常情况下，电池能找到最有效的位置。

它也是过去二十年来强调将纳米技术应用于电子技术问题的产物。我们可以预料，在未来几年内会有源源不断的此类事态发展。