2020年11月3
KAUST制造的一种多孔有机材料可以显著改善超级电容器的能量存储和传输，超级电容器是一种能够快速、强大地传输能量的设备。
超级电容器使用的技术与可充电电池中使用的可逆化学反应截然不同。
它们通过将正电荷和电荷分离来储存电能，这种能力使它们能够提供所需的快速能量爆发，例如，为电动汽车的加速提供动力，或打开飞机的应急门。然而，它们有一个弱点，即它们可以储存的能量相对较少，这一特性被称为能量密度。
KAUST研究小组发现了一种利用共价有机框架(COFs)材料提高能量密度的方法。欧洲杯足球竞彩它们是晶体多孔聚合物，由有机积木通过强大的“共价键”(将原子固定在分子内的那种键)粘合在一起而形成。
研究小组发现，之前cof性能低下的原因与它们的低导电性有关。他们能够通过探索修饰结构来克服这个限制，修饰结构允许电子变得“离域”，这意味着它们能够在分子中广泛移动。
此外，包括精心选择的分子官能团也有助于提高储能性能所需的化学变化。
研究人员设计了分层的二维COFs，以有效利用单一材料中的多种电荷存储机制。通过这样做，他们能够显著增加COF的电荷存储容量。
“我们的新材料的存储能力超过了所有之前报道过的COFs，其电容可以与最知名的超级电容器材料竞争，”欧洲杯足球竞彩该研究的第一作者、博士后Sharath Kandambeth解释道。
“COF的物理多孔结构也促进和促进了携带电荷的离子的运输和存储，”Kandambeth补充道。
超级电容器的负极和正极由一种可以让带电粒子穿过的材料隔开。欧洲杯猜球平台KAUST团队开发的特定种类的化合物，被称为hexx - aza COFs，在用作高性能超级电容器的负极时表现良好。
当与另一种材料(如RuO2)作为正极结合时，它们就形成了一个电压范围很宽的非对称超级电容器装置。除了更高的能量密度，电极还允许超级电容器提供更长时间的能量，这应该会扩大适用范围。
“我们现在正在尝试将我们的六氮杂碳纳米管材料与相对便宜的金属氧化物正极结合起来，创造出我们希欧洲杯足球竞彩望走向商业化的新型超级电容器。”研究小组负责人穆罕默德·埃达乌迪说。
来源:https://www.kaust.edu.sa/en