2019年12月4
使用电池的电器和设备的稳步增长导致了对高效、安全、高性能电源的需求。因此，一种被称为超级电容器的电力储能装置现在被认为是传统的、广泛使用的储能装置(如锂离子电池)的可行替代品。
在一项突破性的研究中，来自日本的科学家使用纳米钻石建造超级电容器，这种电容器可以作为传统储能设备的更有效的替代品广泛使用。图片来源:东京科学大学。欧洲杯线上买球
超级电容器的充放电速度比传统电池快得多，而且续航时间也更长。这使它们成为各种应用的理想选择，如可穿戴电子设备，车辆再生制动，等等。
如果能够制造出一种使用不易燃、无毒、安全的水电解质的高性能超级电容器，就可以集成到可穿戴设备和其他设备中，为物联网的蓬勃发展做出贡献．
近藤武(Takeshi Kondo)博士，东京科学大学研究负责人欧洲杯线上买球
然而，尽管超级电容器有潜力，但目前有一些缺点，阻碍了它们的广泛应用。一个关键问题是它们的能量密度很低;也就是说，它们在单位面积内储存的能量不足。
研究人员首先试图克服这一障碍，在超级电容器中使用有机溶剂作为电解质——导电介质，以增加产生的电压(必须注意的是，在储能设备中，电压的平方与能量密度成正比)。然而，有机溶剂价格昂贵，导电性低。因此，研究人员指出，水电解质可能会更好。
因此，研制与水电解质有效结合的超级电容器组件成为该领域的核心研究课题。
在上述最新研究中，发表于科学报告近藤博士和他的团队东京理工大学欧洲杯线上买球日本的Daicel公司研究了使用一种独特材料硼掺杂纳米金刚石作为超级电容器电极的可能性——电极是电容器或电池中的导电材料，它将电解液与外部电线连接起来，将电流输送出系统。欧洲杯足球竞彩
研究小组选择这种电极材料的基础是，掺硼钻石具有广泛的潜在窗口，这是一种可以使高能存储设备在一段时间内保持稳定的特性。
我们认为，如果使用导电金刚石作为电极材料，就可以实现产生大电压的水基超级电容器．
近藤武(Takeshi Kondo)博士，东京科学大学研究负责人欧洲杯线上买球
研究人员使用一种被称为微波等离子体辅助化学气相沉积(MPCVD)的方法制作这些电极，并通过测试它们的特性来分析它们的性能。他们了解到，在标准的含硫酸电解质的双电极系统中，这些电极产生的电压比传统电池高得多，为超级电容器产生更高的功率密度和能量。
他们还发现，即使经过10000次充放电，电极仍然具有很高的稳定性。掺硼的纳米金刚石被发现是可靠的。
基于这一成功，研究人员随后试图研究，如果用饱和的高氯酸钠溶液取代电解质，这种电极材料是否会产生同样的结果，据说这有助于产生比传统的硫酸电解质更高的电压。不可否认，在这种安排下，已经产生的高电压显著扩大。
掺硼纳米金刚石电极适用于水中超级电容器，作为适合高速充放电的高能存储设备．
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人类周围的电子和物理世界可能很快就会被钻石驱动。
来源:http://www.tus.ac.jp/en/