近日，大连化物所醇类燃料电池及复合电能源研究中心孙公权研究员与王素力研究员带领团队在燃料电池与超级电容器复合电源研究方面取得新进展，相关研究结果发表在ACSEnergyLetters上。
目前，大多数化学电源难以同时兼具高功率密度与高能量密度：燃料电池能量密度高，但由于液体燃料电氧化与氧电还原反应动力学过程慢，导致其功率密度较低；而超级电容器功率密度较高，但受限于电极活性材料比容量，其能量密度较低。
本项工作中，付旭东博士、夏章讯副研究员等创新性地设计并构筑了一种基于赝电容材料聚苯胺和电催化材料Pt/C（阴极）或PtRu/C（阳极）的新型双效电极，以此构建了原位直接甲醇燃料电池与超级电容器复合电源。该复合电源借助聚苯胺在阴极（氧电还原反应）与阳极（甲醇电氧化反应）电位区间可发生氧化/还原态转变的特性，实现了超级电容器原位自充电。得益于聚苯胺快速的赝电容放电特性，复合电源的脉冲放电性能大幅提升，单体电池功率密度可达4kW/kg，较传统直接甲醇燃料电池提高了80%以上。同时，甲醇的持续供给保障了复合电源的高能量密度。
该工作阐释的赝电容与电化学反应耦合机制为下一代高比特性化学电源提供了新的研究思路。得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金的支持。
中国科学院大连化学物理研究所，创建于1949年3月19日，是一个应用研究与基础研究并重、具有较强技术开发实力、以承担国家和企业重大项目为主的化学化工研究所。
原名为“大连大学科学研究所”。1950年更名为“东北科学研究所大连分所”。通过凝练科技目标，确立了“发挥学科综合优势，加强技术集成创新，以可持续发展的能源研究为主导，坚持资源环境优化和生物技术和创新材料创新协调发展，在国民经济和国家安全中发挥不可替代的作用，创建世界一流研究所”的战略目标，在中国能源的可持续发展、资源优化利用、国家安全，以及国民生命与健康等领域发挥着重要作用。
本文摘自：科学网
