超級電容(電化學電容器)是一種具備高功率密度、快速充放電、長循環壽命及高耐久性等優勢的儲能裝置。其儲能機制主要分為雙電層電容(如碳基材料)與偽電容(如金屬氧化物或導電聚合物)。超級電容能填補傳統電容與電池間的性能缺口,是電動車、風力發電與太陽能等再生能源系統中理想的儲能或能量緩衝元件。本實驗室致力於開發高效能的超級電容 electrode 材料。近期我們成功將廢棄咖啡渣經氫氧化鉀活化,製備出富含氮、氧官能基的高比表面積多孔碳材,組裝成對稱型超級電容後,展現出高達 7500 W/kg 的極高功率密度與卓越的長效穩定性(循環一萬次無衰退)。此外,我們將氧化石墨烯與奈米碳管嵌入碳奈米纖維(GO-CNT/CNF),在中性水系電解液中發揮優異的比電容與循環壽命;我們更領先開發了以花瓣狀二氧化錳(MnO2)為正極、奈米碳管/碳奈米纖維為負極的非對稱超級電容(ASC),在 2.0 V 的高電壓操作下,達到 52.22 Wh/kg 的高能量密度與 93.99 F/g 的比電容。