研究人员表示，他们创造了一种具有增强的物理化学和电化学性质的炭材料，将炭基超级电容的储能界限推向了新的水平 。这是有记录以来多孔炭的最高存储容量，是一个“真正的里程碑”。
商用超级电容有两个电极，即一个阳极和一个阴极，它们是分开的，并浸泡在电解液中。在电解液和炭之间的界面上，双电层可逆地分离电荷。制造超级电容电极的首选材料是多孔炭。这些孔为存储静电电荷提供了很大的表面积。
新研究中，研究人员利用机器学习，建立了一个人工神经网络模型，并对其进行训练，以开发一种用于能量输送的“梦想材料”。该模型预测，如果炭与氧和氮掺杂，炭电极的最高电容将达到每克570法拉。
于是，研究人员设计了一种非常多孔的掺杂炭，它可为界面电化学反应提供巨大的表面积。随后，他们合成了一种用于储存和传输电荷的新材料——富氧炭框架。
合成材料的电容为每克611法拉，是典型商业材料的4倍。这种材料的表面积是有记录以来最高的炭基材料之一，每克重量的表面积超过4000平方米。团队表示，这项研究有可能加速超级电容用炭材料的开发和优化。
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姚冠宇
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