電介質(zhì)電容研究獲進(jìn)展

     《中國科學(xué)報》報訊（記者李瑜）近日，中科院固體物理所孟國文研究小組與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授宋禮及美國達(dá)拉華大學(xué)教授魏秉慶合作，設(shè)計(jì)出一種具有三維結(jié)構(gòu)叉指納米電極電介質(zhì)電容器。相關(guān)研究已發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。

      電介質(zhì)電容器是儲存電荷的“容器”，能夠?yàn)楦鞣N電器設(shè)備提供能量。與電池相比，電介質(zhì)電容器功率密度高，能在瞬間提供巨大的電能。然而，電介質(zhì)電容器的電荷僅存儲在電極表面，所以一般的電介質(zhì)電容器儲存電荷能力較差，這也是制約電介質(zhì)電容器實(shí)際應(yīng)用的瓶頸。

      研究人員巧妙地設(shè)計(jì)了一種具有三維結(jié)構(gòu)叉指納米電極的電介質(zhì)電容器。這種新型結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)電容器，兩對電極均具有極大的比表面積，能有效存儲大量電荷。此外，電介層是通過陽極氧化鋁自發(fā)形成的均勻厚度的孔壁及圓弧形的障礙層，確保了電容器具有很高的擊穿電壓，這些有利因素疊加起來，大幅度提高了電介質(zhì)電容器的電荷存儲能力，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該電容器能量密度可達(dá)到2Wh/kg，這是目前所有報道中的最高值。據(jù)悉，這種新型結(jié)構(gòu)電介質(zhì)電容器，有望作為電源或混合動力源，用于高功率或需要較高能量密度的相關(guān)領(lǐng)域。

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