近日，俄羅斯研究人員對(duì)碳納米材料與氬、氮基等離子體的相互作用展開了全面研究，并發(fā)現(xiàn)了有助于提高基于這些材料的超級(jí)電容器容量的物理過程。Skoltech(VEB.RF集團(tuán)的一部分)新聞處對(duì)此進(jìn)行了報(bào)道。

“增加超級(jí)電容器中存儲(chǔ)的能量有兩種方法。一是通過構(gòu)造表面，二是將其他元素的原子引入電極的碳材料，以此增加電極的有效表面積。在這項(xiàng)研究中，我們?cè)诶斫鈱⑼鈦碓蛹{入晶格的影響方面取得了進(jìn)展。”Skoltech材料技術(shù)中心高級(jí)講師Stanislav Yevlashin解釋道，其言論被大學(xué)新聞處引用。

葉夫拉辛及其團(tuán)隊(duì)多年來一直致力于開發(fā)新型超級(jí)電容器(電氣設(shè)備)并優(yōu)化現(xiàn)有形式的性能。超級(jí)電容器能夠儲(chǔ)存大量能量，并可幾乎無限次地立即釋放能量。在電動(dòng)汽車和電動(dòng)公交車上使用超級(jí)電容器，可節(jié)省鋰離子電池資源，同時(shí)降低電池過熱和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

研究人員指出，近年來，科學(xué)家們一直積極致力于制造基于各種碳基納米材料的超級(jí)電容器，包括石墨烯片“堆棧”和碳納米墻。然而，這些儲(chǔ)能設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中快速實(shí)現(xiàn)的主要障礙之一是其容量與表面積比相對(duì)較低。

為解決這一問題，俄羅斯科學(xué)家提出，可利用等離子體將大量其他原子引入到這些納米材料的厚度中。在這一思想的指導(dǎo)下，研究人員研究了從純氬及其與氮、氯、溴化氫、六氟化硫和氯化硼的混合物中獲得的六種不同形式的等離子體對(duì)碳納米壁的影響。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，用氬氣和氮?dú)獾入x子體處理這種納米材料，可使其表面電容增加一倍，而其他形式的等離子體則未產(chǎn)生預(yù)期效果。同時(shí)，研究人員從電化學(xué)角度獲得了大量有關(guān)納米墻質(zhì)量改善過程的信息。葉夫拉辛及其團(tuán)隊(duì)總結(jié)道，未來這將使得碳超級(jí)電容器的容量進(jìn)一步增大成為可能。