2月17日，《自然—能源》在線發表了題為《可調層間距、高效孔利用石墨烯薄膜的電化學電容儲能研究》的論文，研究團隊來自中國科學院金屬研究所、香港大學和英國倫敦大學學院。

據了解，電化學電容器具有可快速充電、功率高、循環壽命長、工作溫度范圍寬、安全性能高等優點，可用作大功率電源，在混合電動汽車、備用電源、便攜式電子設備等領域都具有廣闊的發展前景。

然而，電化學電容器相比于電池其能量密度較低，即單位體積內儲存的能量低，限制了其更廣泛的應用范圍，尤其是在便攜式智能設備中的應用，需要進一步提高體積能量密度。

為此，科研人員制備了不同比例的氧化石墨烯和熱膨脹還原石墨烯的混合溶液，經過真空抽濾，得到片層間距可調節的復合石墨烯基薄膜，并通過調控片層間距，實現了優化整個電極材料孔隙率的效果。

論文共同通訊作者、中科院金屬所研究員李峰介紹：“當電極材料的孔隙尺寸與電解液的離子尺寸相匹配時，孔隙的空間利用達到了最優化，從而極大化了體積能量密度。”

在此基礎上，科研人員設計了全固態柔性電化學電容器，石墨烯薄膜電極材料本身良好的彎折性能，保證了整個器件的柔性，并進一步發展了智能器件，通過根據實際需求改變電路連接方式，實現了不同的輸出效果。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41560-020-0560-6