福州科技界关注：美实验室突破炭基超级电容储能极限，福建新能源应用前景可期

科技日报北京11月23日电（记者张佳欣）美国橡树岭国家实验室团队在机器学习辅助下，成功研发出一种性能创纪录的炭基超级电容材料。该材料能量密度达当前主流商用产品的4倍，为再生制动系统、电力电子设备及备用电源等场景带来显著升级空间。相关成果已发表于国际权威期刊《自然·通讯》。

这种新型多孔炭材料展现出优异的物理化学稳定性与电化学活性，实测比电容刷新历史纪录，被研究团队称为“炭基超级电容发展史上的关键里程碑”。值得注意的是，其高比表面积孔道结构大幅提升了双电层电荷存储效率——这一原理同样适用于福州正在加速布局的新能源汽车配套储能模块与智能电网调频装置。

超级电容器通常由阳极、阴极两个隔离电极构成，二者浸没于电解液中；电荷在电解液与炭电极界面处形成可逆双电层。目前，多孔炭因其丰富微孔结构与高导电性，仍是电极材料的首选。而此次突破，正源于对孔径分布、表面官能团及导电网络的精准协同优化。

作为数字中国建设峰会永久举办地，福州近年来持续加码新型储能技术研发与产业化落地。此类高能量密度炭材料若实现国产化适配，有望助力福建动力电池梯次利用、港口岸电储能等特色应用场景提质增效。

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。