超級電容器是一種具有充放電速度快、循環(huán)壽命超長的儲能設備，但是能量密度很低。在眾多超級電容器材料中，碳材料由于顯著的環(huán)境優(yōu)勢和可持續(xù)性受到廣泛關注。對碳材料的研究重點多為創(chuàng)造高比表面積并已取得了很好的效果，但為了獲得更高的能量密度，提升活性物質(zhì)的質(zhì)量密度也是重要方式。此外，以往研究中利用石墨烯相關結(jié)構(gòu)的開放框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)開發(fā)出了能量為110 W h/L、功率為1 kW/L的超級電容器。然而這在能量密度方面仍然與電池具有差距，需要進一步研究并開發(fā)更高性能的碳基材料。

近日，帕拉茨基大學Michal Otyepka, Aristides Bakandritsos, Veronikaedajová等研究人員在Energy Environment Science期刊發(fā)表名為“Nitrogen doped graphene with diamond-like bonds achieves unprecedented energy density at high power in a symmetric sustainable supercapacitor”的論文。研究通過利用自由基化學制備了一種新型碳基材料，該材料是具有類金剛石四面體成鍵的氮摻雜石墨烯，將其用于高能量密度超級電容器電極，電極活性物質(zhì)質(zhì)量密度明顯高于通過機械壓縮等其他方法制備的同類材料，且表現(xiàn)出前所未有的能量密度，實現(xiàn)了高負載量碳基材料在超級電容器領域應用的突破。 (網(wǎng)易資訊)