江苏科技报记者 夏文燕
可再生能源的开发利用越来越受到人们的重视，超级电容器正在被当做能源、电源生产的替代品。近日，记者从南京理工大学获悉，该校格莱特纳米科技研究所夏晖教授团队成功制备了纳米非晶量子点，在超级电容器研究方面取得了重要进展。该研究成果对超级电容器的广泛应用有重要意义，极大推动了超级电容器的商业化，相关研究成果发表在学科顶级期刊《先进功能材料》上。
一直以来，超级电容器电极材料的研究集中在纳米晶材料上，由于纳米晶材料的结构很难扩张或收缩，因此限制了超级电容器的循环寿命，以及快速充放电性能。同时，纳米晶材料的合成通常在高温下进行，生产成本高、工艺复杂，很难做到大量生产，又极大限制了超级电容器的推广应用，目前只有少量纳米晶材料应用于电动汽车中。
近几年，非晶材料被提出作为超级电容器的电极材料，逐渐吸引了科研工作者的兴趣。相比于结晶材料的合成温度，非晶材料的合成温度低，因而降低了电极材料的合成成本，并且非晶材料没有晶格束缚，属于无定型态，结构更加稳定，体积也可调控，有助于离子的传输，但作为储能材料，非晶材料较差的导电性以及较小的比表面积在一定程度上限制了超级电容性能进一步提高。因此，研发低成本、可大量生产、高循环寿命以及可快速充放电的新型非晶材料是新能源储能领域的核心科学问题，同时也是世界超级电容器工业化生产的难题。
针对亟须解决的问题，夏晖团队成功合成了非晶FeOOH/石墨烯复合纳米片，“这种合成方法绿色环保、简单易行，在常温常压下进行，所需材料是自然界中储量丰富、又很容易提取的铁盐以及碳等，极大降低了成本；其合成过程中没有有毒有害气体产生；更重要的是，材料合成量取决于容器大小，使其工业化生产成为可能。”夏晖说，该复合电极材料表现出具有高循环使用寿命，可快速充放电的超级电容性能，相比其他纳米晶材料的合成过程，其能满足工业生产中技术的要求，具有进入产业化生产的前景。
