当前超级电容电池的发展情况

超级电容电池是上世纪80年代后发展起来的新型储能器件，在欧洲、美国、日本已经开始形成新兴的产业。

国外研发情况

从1990年开始，世界各国开始成立专门机构开发和生产超级电容器，目前，在该技术领域中处于领先地位的国家有俄罗斯、日本、德国和美国，这些发达国家已把超级电容器项目作为国家重点研究和开发项目，并提出了近期和中长期发展计划。在超级电容器的实用性方面，俄罗斯走在世界的前列。

国内研发情况

我国从九十年代开始研制超级双电层电容器，与国外先进水平还有一定的差距。据有关资料表明，国内有些单位已经研制出比能量为10Wh/kg、比功率为600W/kg的高能量型及比能量为5Wh/kg、比功率为2500W/kg的高功率型超级电容器样品，循环使用次数可达50，000次以上。性能指标已经达到国际先进水平，成本较国际平均价格有大幅度下降，初步具备应用水平。我们相信，在创新精神的鼓励下，我国超级电容将很快赶上、超过世界先进水平。

超级电容电池充电只需几分钟

沸石矿模板炭带有直径1.2纳米的纳米孔阵列，可提供最佳平衡，实现高速性能与高容量电容，物理学家组织网站ROMan”>2011年1月26日报道，为了开发新一代电动汽车、太阳能系统和其他清洁能源技术，研究人员需要一种有效的途径来存储能量。有一种关键的能量存储设备适用于这些应用和其他应用，就是超级电容器，也称为电双层电容器（electric double-layer capacitor）。

独特的三维阵列纳米孔刻在沸石矿模板炭中，使它能够用作电极，以制备高性能超级电容器，这种电容器具有高容量和快速充电时间来源：美国化学学会

在最近的一项研究中，科学家们已经考察了可能使用的一种材料，这种材料叫做沸石矿模板碳（zeolite-templated carbon），可作为电极，用于这种类型的电容器，他们发现，这种材料独特的孔状结构大大提高了电容器的整体性能。

研究人员博之福华（HiroyukiItoi），西原博友（Hirotomo Nishihara），太极小暮（Taichi Kogure），京谷隆（Takashi Kyotani）来自日本仙台（Sendai）东北大学（Tohoku University），他们已经发表的成果就是研究高性能电双层电容器，发表在最近一期的美国化学学会杂志（Journal of the American Chemical Society）。

为了储存能量，电双层电容器充电要使用离子，这些离子从本

体溶液（bulk solution）迁移到电极，在那里它们被吸附。在到达电极表面之前，这些离子必须穿过狭窄的纳米孔，而且要尽可能快速高效。基本上可以说，离子穿过这些路径越快，电容器充电就越快，就会带来高速度性能。此外，电极吸附离子密度越大，电容器可以存储的电荷量就越大，就会带来高容量电容。

最近，科学家们一直在测试材料，他们使这些孔具有各种不同的大小和结构，努力实现既有快速的离子传输，又有很高的吸附离子密度。但是这两个要求是有点矛盾的，因为离子穿过较大的纳米孔会更迅速，但大纳米孔会使电极密度低，从而降低吸附离子密度。

“在这项工作中，我们成功地表明，有可能满足这两个看似矛盾的要求，就是满足高功率密度和高容量电容，采用沸石矿模板炭就可以，”西原对物理学家组织网站说。

这种沸石矿模板炭包含的纳米孔直径是1.2纳米，小于大多数电极材料，而且有一种非常有序的结构，而其他的孔可能就是无序的和随机的。这种纳米孔的小尺寸就使得吸附离子密度很高，而这种有序的结构被描述为钻石般的框架，就使离子可以快速穿过纳米孔。在先前的研究中，研究人员发现，沸石矿模板炭上面的纳米孔小于1.2纳米，就无法实现快速离子传输，这表明这一尺度可提供最佳平衡，就是平衡高速性能与高容量电容。在测试中，沸石矿模板炭的性能超过了其他材料，表明它可被用作一种电极，用于高性能电双层电容器。