超级电容器是一种新型的储能器件，它是基于双电层吸附、表面的氧化还原反应或是体内离子的快速插入、脱出实现储能的。不仅使用寿命长、功率密度高而且充电速度快。但是现在的 超级智能电容器还不能满足智能电网、消费电子等诸多领域的要求，因为其能量密度过低。所以如何提高超级智能电容器的能量密度是现在和未来关于这块的主要研究点之一。
    在个方面的国家项目资金的支持下，兰州化物所清洁能源化学与材料实验室在提高超级电容器能量密度方面取得系列进展。
    研究人员主要从高性能超级智能电容器用炭材料的微观结构和储能机理来出发，开发出了性能更加优越的多孔炭纳米棒电机材料，以二维结构石墨烯作为研究对象，系统研究了离子液体 电解液的本征结构对石墨烯电容的内在影响机制，并建立了相应的模型，研究结果发表在ChemSusChem上，并选为背封面。
    研究人员通过对双金属镍-钴氧化物形貌进行调控，开发出了具有纳米片层结构的镍钴金属氧化物，该电极材料展示了良好的电容特性和倍率特征；进一步与自行研发的高比容多孔 炭材料组配，组装出兼具高能量密度和高功率密度水系不对称电容器。为了进一步提高不对称智能电容器的体积能量密度，提出采用高密度的氮化钒材料替代低密度的多孔炭材料的思路 ,并开发出了高体积密度氮化钒-氢氧化钴水系不对称电容器，该研究结果被选为背封面发表在Journal of Materials Chemistry A上。
    此外，结合兰州化物所在离子液体研发和制备上的优势，选用分解电压高、环境友好型离子液体作为超级电容器电解液，开发出了具有高能量密度的二氧化锰/石墨烯复合材料基电 容器；首次发现氧化铁在离子液体中具有良好的赝电容特性，并通过引入石墨烯来进一步提高其电容性能，在此基础上与多孔炭材料组配，设计并组装出新型离子液体系超级电容器，该 器件的工作窗口可以达到4 V,能量密度高达177 Wh/kg,相关工作已申请中国发明专利。

（编辑;zie）