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超级电容问世可用于生产探测化学物质的传感器

2016-11-02

　　超级电容因充放电速度快、功率密度高等因素成为能源储存系统的研究热门。但目前的超级电容都是利用碳基材料制成，包括碳纳米管、石墨烯和活性炭，这些含碳超级电容在生产过程中需要800℃以上的高温以及刺激性强的化学物质。“而现在我们发现了一类不含碳的全新超级电容材料。”MIT助理化学教授米尔恰·丁卡说。
　　这种全新电容用一类称作金属—有机物框架（MOFs）的材料制成。MOFs具有像海绵一样的多孔性结构，表面积比碳基材料大很多，而超大表面积对超级电容性能表现非常重要。但MOFs有一个大的缺陷，它们没有超级电容要求的电子传导性。丁卡表示，虽然他们让MOFs具有导电性被认为极其困难，但最终展现了MOFs非常好的离子传导性能。
　　测试表明，新超级电容充放电1万次后储能损失不到10%，在许多关键性能参数的表现上，已经相当于甚至超越了现有的碳基材料。但丁卡表示，MOFs材料还有很大的优化潜力，其表面积经过优化后，完全能达到现有碳基材料的3倍，其储电量将达到惊人的高度。
　　除了比碳基材料稍贵外，MOFs优势明显，表面积大，生产中的温度和化学条件不再严苛。未来除用于超级电容外，还能用于储存天然气、生产可调节亮度的窗户以及医用或安全性检测的化学探测器。

（新闻来源：中国仪表网）

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