3D打印超级电容电极，性能与稳定性更加强悍

    除了充电电池外，世界各地还有许多方法来储存电磁能。例如，超级电容器近年来发展迅速。目前，美国科学家利用三维打印技术生产石墨烯材料质疑胶生产三维多孔结构电容器级别，其特性得到了很大改善。与之前的科学研究相比，它可以存储大量的正向公司收费。

    超级电容器是接近传统低压电容器和充电电池中间的电容器。虽然它们的储存量低于充电电池，但它们具有充电速率快、使用寿命长、耐高温和安全性能的优点。除了比传统的低压电容器更高的能量密度外，它们的输出功率优于其他可充电电池。

    超级电容器储存方法分为两种类型，两层电容器和伪电容器（伪电容器，有些人也称为准电容器），第一种是以大面积碳材料为水平，金属电极只用于吸收正电荷，不会被电解液反映，后一种是利用电化学腐蚀电容表面层和电解液之间存储电能，电力工程储存方法类似于当前充电电池。

    美国加利福尼亚大学圣克鲁兹校区（ucsc）和奥利弗福莫国家实验室（llnl）一直试图利用石墨烯材料的三维打印来创建一个伪电容级，但这并不容易。根据有机化学和生物化学科的专家教授yatli的说法，现阶段的挑战在于当层厚度增加时，总的正离子扩散速率降低，从而损害电容器的特性，使精英团队不必在危险储存容量条件下增加伪电容器原材料的质量负荷。  

     因此，精英团队采用三维打印石墨烯材料气体凝胶创造出多孔结构支撑，然后填充伪电容器普通原料氧化锰，成功提高了电容器的负荷质量。

过去，伪电容器的锰氧化物组成为每平方厘米10mg，而新的水平可将其组成提高到100mg，不易损害其特性。电容器总面积的总面积随着氧化锰组分的增加和电容器的等级厚度的增加而增加，电容器的容量基本不变，即使电容器的质量负载增加，电容器的正外扩散速率也不会减小。

根据ucsc的研究生binyao的说法，传统的超级电容器工艺，由于镀层厚度对性能有害，制造商正在使用非常薄的层和金属材料来制造电收集器，以及另一层堆来制造电容器，只是为了增加净重和成本。

如果精英团队的新科学研究能够忽略整个堆积过程，研究人员设计出石墨烯材料气凝胶晶格常数水平的多孔结构，除了允许氧化锰原料均匀堆积和合理提高正离子扩散效率外，新方法不能将薄层的特性降低到4mm。

　　Yat Li 表示，实验测试指出，新型电容电极的每单位储存电荷量已超过以往的研究。而这项研究最主要的创新在于可利用 3D打印来制造电极结构，且新型电极的稳定性也相当高，在 2 万次充放电循环后容量仍可维持 90%，3D打印的石墨烯气凝胶电极设计灵活度也非常高，甚至可以打印成任何形状，有望提升超级电容的应用范围，目前团队已将研究发表在《Joule》。