AC&GO碳纤维结构超级电容器

力学与储能兼顾

通过活性炭与氧化石墨烯协同改性，在保持碳纤维复合材料力学性能的同时实现高稳定电荷储存。

Zheng, Zhang · 申来法 · Xin, Xu · 刘洋 · Xia, Tianyu · Zhen, Zhu · Jiayi, Xu · 王婧 · 吴奇 · 严康 · Liu, Jinsong · Dong, Hao · 朱孔军

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

面积电容

{'zh': '75.79', 'en': '75.79'} mF cm⁻²

能量密度

{'zh': '236.85', 'en': '236.85'} mWh m⁻²

最大功率密度

{'zh': '22.59', 'en': '22.59'} W m⁻²

电容保持率

{'zh': '98.99', 'en': '98.99'} %

库仑效率

{'zh': '96.52', 'en': '96.52'} %

电容保持率（承力）

{'zh': '98.52', 'en': '98.52'} %

电容保持率（拉伸）

{'zh': '93.05', 'en': '93.05'} %

拉伸强度保持率

{'zh': '90', 'en': '90'} %

技术优势

强度保持率高

15000次承力/拉伸充放电循环后，拉伸强度保留率超过90%，说明长期服役不会明显削弱力学性能。

循环寿命长

10000次充放电后电容保持率98.99%、库仑效率96.52%，意味着日常使用中性能几乎不衰减。

多功能效率高

多功能效率达到1.28，证明其力学承载与储能性能结合优于简单叠加。

应用场景

• 航空航天结构储能：替代传统结构与电池分离设计，减重并提高空间利用率。
• 碳纤维复合材料：在碳纤维复合材料中直接嵌入储能功能，实现多功能一体化。
• 结构超级电容器：提供兼顾力学承载与电化学储能的器件方案，适用于轻量化设计。
• 电动飞行器：满足电动飞行器对轻质高强储能材料的需求，提升续航与载荷。