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????? 我院介觀化學教育部重點實驗室胡征教授課題組在超級電容器領域取得重要進展，開發(fā)出一種比表面積大、導電性好、結構規(guī)整、電化學穩(wěn)定性高的新型碳納米籠超級電容器電極材料，具有優(yōu)異的超級電容性能，應用前景廣闊。相關研究論文“Carbon Nanocages as Supercapacitor Electrode Materials”近日以frontispiece論文發(fā)表于《先進材料》(Adv. Mater. 24, 2012, 347-352)，第一作者為碩士生謝克，通信作者為王喜章教授及胡征教授。

????? 超級電容器（Supercapacitors）是一種新型的儲能環(huán)保電源，具有充電速度快、使用壽命長、功率密度高、工作溫度范圍寬、環(huán)保節(jié)能等突出優(yōu)點。在能源危機及環(huán)境污染日益嚴重的今天，超級電容器及其關鍵材料的研發(fā)已經成為各發(fā)達國家重點扶持的戰(zhàn)略目標，也被列入我們國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）。以碳材料為電極材料的超級電容器最具應用價值，它基于電極材料和電解液界面的“雙電層”來存儲能量，其高比電容的獲得可借助容量計算公式C=εS/d來理解。這里ε為介電常數，S為有效比表面積(一般>1000 m²/g)，d為雙電層厚度(<1nm)，高S與低d值的共同作用使其在比容量方面具有傳統(tǒng)電解電容器無法比擬的優(yōu)勢，可達0.1~0.4F/m²。影響超級電容性能的主要因素包括比表面積、孔徑分布、電導率、體積密度、表面官能團等，其中孔結構是影響性能的一個關鍵因素?；钚蕴績r格低廉，比表面積大，幾乎是目前市面上所有超級電容器產品的共同選擇，但其比電容和能量密度均比較小，且在大電流充放電情況下性能衰減嚴重。開發(fā)孔結構獨特、具有優(yōu)良超級電容性能的先進碳材料為充滿競爭和挑戰(zhàn)的前沿課題，事實上，伴隨著每一種新型碳材料（如碳納米管、石墨烯等）的出現，對其超級電容性能的研究和開發(fā)均成為學術界和工業(yè)界關心的重要內容。

????? 經過多年努力，胡征教授課題組發(fā)展了具有自主知識產權的技術路線，合成了具有超大比表面（最大比表面>2000 m²/g）、獨特孔結構、高石墨化程度的新型空心碳納米籠。以此為電極材料的超級電容器的最大比電容達~260 F/g，在高速充放電條件下仍然保持了很高的比電容：放電電流密度為10 A/g時比電容達~180 F/g，在100 A/g時比電容仍然>110 F/g，這種超高速充放電能力能夠與最近報道的經復雜工藝制得的最好的石墨烯超級電容器相媲美。這種新型碳納米籠的高速充放電能力主要源于其高比表面、獨特的孔結構及優(yōu)良的導電性，具有這種特性的碳材料不僅可望應用于超級電容器領域，也是鋰離子電池、燃料電池、電催化、多相催化等領域有重要應用前景的基礎材料。結合其低廉的造價，溫和的制備方法，這種新型碳納米籠材料有望產生重要而廣闊的應用。

????? 胡征教授課題組在碳基納米材料的生長機理、結構調控及能源導向的功能化研究方面有長期積累，有關成果相繼發(fā)表于JACS 126(2004)1180、Adv. Mater. 21(2009)4953、Energy Environ. Sci. 2(2009)224、Angew. Chem. Int. Ed. 50(2011) 7132等著名學術刊物并被Chemistry World專題評述，在推進科研成果轉化方面也在進行不懈努力。