近日，大連化物所醇類燃料電池及復(fù)合電能源研究中心孫公權(quán)研究員與王素力研究員帶領(lǐng)團隊在燃料電池與超級電容器復(fù)合電源研究方面取得新進展，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在ACSEnergyLetters上。

目前，大多數(shù)化學(xué)電源難以同時兼具高功率密度與高能量密度：燃料電池能量密度高，但由于液體燃料電氧化與氧電還原反應(yīng)動力學(xué)過程慢，導(dǎo)致其功率密度較低；而超級電容器功率密度較高，但受限于電極活性材料比容量，其能量密度較低。

本項工作中，付旭東博士、夏章訊副研究員等創(chuàng)新性地設(shè)計并構(gòu)筑了一種基于贗電容材料聚苯胺和電催化材料Pt/C（陰極）或PtRu/C（陽極）的新型雙效電極，以此構(gòu)建了原位直接甲醇燃料電池與超級電容器復(fù)合電源。該復(fù)合電源借助聚苯胺在陰極（氧電還原反應(yīng)）與陽極（甲醇電氧化反應(yīng)）電位區(qū)間可發(fā)生氧化/還原態(tài)轉(zhuǎn)變的特性，實現(xiàn)了超級電容器原位自充電。得益于聚苯胺快速的贗電容放電特性，復(fù)合電源的脈沖放電性能大幅提升，單體電池功率密度可達4kW/kg，較傳統(tǒng)直接甲醇燃料電池提高了80%以上。同時，甲醇的持續(xù)供給保障了復(fù)合電源的高能量密度。

該工作闡釋的贗電容與電化學(xué)反應(yīng)耦合機制為下一代高比特性化學(xué)電源提供了新的研究思路。得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金的支持。

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，創(chuàng)建于1949年3月19日，是一個應(yīng)用研究與基礎(chǔ)研究并重、具有較強技術(shù)開發(fā)實力、以承擔國家和企業(yè)重大項目為主的化學(xué)化工研究所。

原名為“大連大學(xué)科學(xué)研究所”。1950年更名為“東北科學(xué)研究所大連分所”。通過凝練科技目標，確立了“發(fā)揮學(xué)科綜合優(yōu)勢，加強技術(shù)集成創(chuàng)新，以可持續(xù)發(fā)展的能源研究為主導(dǎo)，堅持資源環(huán)境優(yōu)化和生物技術(shù)和創(chuàng)新材料創(chuàng)新協(xié)調(diào)發(fā)展，在國民經(jīng)濟和國家安全中發(fā)揮不可替代的作用，創(chuàng)建世界一流研究所”的戰(zhàn)略目標，在中國能源的可持續(xù)發(fā)展、資源優(yōu)化利用、國家安全，以及國民生命與健康等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

本文摘自：科學(xué)網(wǎng)