本文摘录的扫描电子显微图像显示了纳米孔形成前后的垂直石墨烯纳米薄片。
超级电容器可以存储比电池更好的能量，因为它们能够更快地充电，主要是由于垂直石墨烯纳米片（VGNS）更倾向于在一起。VGN是碳纳米材料的3-D网络，其在垂直片材行中生长，提供大的表面积，以获得更大的电荷存储容量。还称为碳纳米瓦尔或石墨烯Nanoflakes，VGNS在高功率储能系统，燃料电池，生物传感器和磁性设备中提供承诺。
利用vgn作为超级电容器电极材料具有一些有趣的特性，如互连的多孔纳米结构、优异的导电性、高的电化学稳定性以及纳米电极阵列。vgn的优势可以根据材料的生长方式、处理方式和与电解质的配合来增强。
“超级电容器的性能不仅取决于电极材料的几何形状，还取决于电解质的类型及其与电极的相互作用，”霍米巴巴国家研究所英迪拉甘地原子研究中心的Subrata Ghosh说。“为了提高设备的能量密度，[电]窗口增强将是一个关键因素。”
在本周发表于《纽约时报》的一篇论文中应用物理学杂志从AIP发布，Ghosh和一个研究人员团队发现了改善材料超级电容性质的方法。
根据模型，vgn应该能够提供高电荷存储能力，科学界正在试图解开达到理论上可用的效率水平的钥匙。需要的改进是可行的，例如，每单位材料更大的电容，更大的保留，更小的内阻，更大的电化学电压范围(操作电位窗口)。
Ghosh说:“我们的动机是提高VGN的性能。“我们采取了两种策略。一个是发明一种新型电解质，另一个是通过化学活化改善VGN结构。两者的结合显著提高了电荷存储性能。”
研究小组用氢氧化钾(KOH)处理vgn，激活电极，然后让处理过的电极与混合电解质相互作用，测试在电极/电解质界面上形成电双层层。他们还检测了VGN的形貌、表面润湿性、columbic效率和面积电容。
它们产生的新型电解质是一种杂种，结合了水性和有机电解质的优点，用于新的杂种有机型水性版本，以增加VGN的超级电容器性能。在酸性水溶液中使用有机盐，四乙基四氟硼酸盐（TEABF4），它们产生了延伸装置的操作窗口的电解质。
VGN架构的改进与KOH激活的过程有关，其将氧官能团移植到电极上，改善电极润湿性，降低内阻，并且提供了VGN的电容的五倍改善。Ghosh表示，本文的激活方法可以应用于基于纳米建筑的其他超级电容器装置。
“水性和有机电解质被广泛使用，但它们具有自己的优点和缺点，”他说。“因此出现了杂交电解质的概念。”
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