石墨烯电解液界面结构的研究为制造超级电容器奠定基础

　　电化学电容器主要由电极、电解质和隔膜组成。其中，电极包括电极活性材料和集电极两部分。根据电容量、放电时间和放电量的大小，电化学电容器主要可以用作辅助电源、备用电源、主电源和替换电源。在国防、航天航空、汽车工业、消费电子、通信、电力和铁路等领域得到成功的应用。学电容器的显著特点是可以得到很大的电容量以及优异的瞬时充放电性能。基于高比表面积碳材料、金属氧化物和导电聚合物等电极材料的新型储能元件。超级电容器可以在极高的充放电速率下运行，具有达百万次的良好循环能力，使得它们广泛应用于储能领域。

　　日前，中科院研究团队利用电化学阻抗谱和电化学石英晶体微量天平系统联用，并发现，石墨烯正极化区间，负极化区间的界面响应主导着双电层的变化，导致双电层电容增加。为进一步理解石墨烯-电解液界面结构以及石墨烯双电层储能提供了基础。

　　石墨烯超级电容器

　　拥有异常高的导电性和大表面积，在能量储存和释放的过程中比同类产品有较高的优越性。由于石墨烯独特的二维结构和出色的固有的物理特性，诸如异常高的导电性和大表面积，石墨烯基材料在超级电容器中的应用具有极大的潜力。石墨烯基材料与传统的电极材料相比，在能量储存和释放的过程中，显示了一些新颖的特征和机制。

　　电化学阻抗谱

　　通过测量阻抗随正弦波频率的变化，进而分析电极过程动力学、双电层和扩散等，研究电极材料、固体电解质、导电高分子以及腐蚀防护等机理。

　　电化学石英晶体微天平

　　是压电传感与电化学方法相结合发展起来的技术。其原理是基于石英晶体振荡片上吸附或沉积时，晶体振荡频率发生变化，它与晶片上沉积物的质量变化有简单的线性关系。能在电化学反应过程中同时获得质量变化的信息，检测灵敏度可达ng级。是研究液/固界面Z有效的工具之一，可用于金属电沉积与腐蚀、吸附与脱附、成核与晶体成长、电化学聚合与溶剂效应、膜的掺杂与去掺杂等基本电化学行为的研究。

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