近日，大連化物所醇類燃料電池及復合電能源研究中心孫公權(quán)研究員與王素力研究員帶領(lǐng)團隊在燃料電池與超級電容器復合電源研究方面取得新進展，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在ACSEnergyLetters上。

目前，大多數(shù)化學電源難以同時兼具高功率密度與高能量密度：燃料電池能量密度高，但由于液體燃料電氧化與氧電還原反應動力學過程慢，導致其功率密度較低；而超級電容器功率密度較高，但受限于電極活性材料比容量，其能量密度較低。

本項工作中，付旭東博士、夏章訊副研究員等創(chuàng)新性地設計并構(gòu)筑了一種基于贗電容材料聚苯胺和電催化材料Pt/C（陰極）或PtRu/C（陽極）的新型雙效電極，以此構(gòu)建了原位直接甲醇燃料電池與超級電容器復合電源。該復合電源借助聚苯胺在陰極（氧電還原反應）與陽極（甲醇電氧化反應）電位區(qū)間可發(fā)生氧化/還原態(tài)轉(zhuǎn)變的特性，實現(xiàn)了超級電容器原位自充電。得益于聚苯胺快速的贗電容放電特性，復合電源的脈沖放電性能大幅提升，單體電池功率密度可達4kW/kg，較傳統(tǒng)直接甲醇燃料電池提高了80%以上。同時，甲醇的持續(xù)供給保障了復合電源的高能量密度。

該工作闡釋的贗電容與電化學反應耦合機制為下一代高比特性化學電源提供了新的研究思路。得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金的支持。

中國科學院大連化學物理研究所，創(chuàng)建于1949年3月19日，是一個應用研究與基礎(chǔ)研究并重、具有較強技術(shù)開發(fā)實力、以承擔國家和企業(yè)重大項目為主的化學化工研究所。

原名為“大連大學科學研究所”。1950年更名為“東北科學研究所大連分所”。通過凝練科技目標，確立了“發(fā)揮學科綜合優(yōu)勢，加強技術(shù)集成創(chuàng)新，以可持續(xù)發(fā)展的能源研究為主導，堅持資源環(huán)境優(yōu)化和生物技術(shù)和創(chuàng)新材料創(chuàng)新協(xié)調(diào)發(fā)展，在國民經(jīng)濟和國家安全中發(fā)揮不可替代的作用，創(chuàng)建世界一流研究所”的戰(zhàn)略目標，在中國能源的可持續(xù)發(fā)展、資源優(yōu)化利用、國家安全，以及國民生命與健康等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

本文摘自：科學網(wǎng)