据外媒报道，韩国研究团队开发出一种高性能超级电容器，有望成为下一代储能设备。该技术的细节发表在期刊《Composites Part B: Engineering》，研究人员利用由单壁碳纳米管（CNT）和导电聚合物聚苯胺（PANI）组成的创新纤维结构，克服了现有超级电容器的局限性。与传统电池相比，超级电容器充电速度更快、功率密度更高，并且在数万次充放电循环中性能衰减更小。然而，其相对较低的能量密度限制了其长期使用，这限制了其在电动汽车和无人机等实际应用中的应用。

图片来源：KIST

韩国科学技术研究院（Korea Institute of Science and Technology，KIST）碳复合材料研究中心（Carbon Composite Materials Research Center）的Bon-Cheol Ku博士和Seo Gyun Kim博士以及首尔国立大学（Seoul National University，SNU）的Yuanzhe Piao教授领导的研究人员，在纳米尺度上将高导电性的单壁碳纳米管（CNT）与可加工且廉价的聚苯胺（PANI）均匀地化学结合。

由此，研究人员构建出一种精密的纤维结构，能够同时增强电子和离子的流动，从而打造出一种能够储存更多能量并以更快速度释放能量的超级电容器。

经验证，这种超级电容器即使在超过10万次充放电测试后仍能保持稳定的性能，并且即使在高压环境下也经久耐用。凭借这些特性，该技术可以替代或补充现有的电池系统。例如，在电动汽车领域，它可以通过快速充电提供高效的电力输送，从而提升续航里程和性能。

无人机和机器人等其他应用可受益于更长的运行时间和更高的可靠性。此外，所开发的复合纤维（CNT-PANI）具有较高的机械柔韧性，因此可以卷曲和折叠，从而可以应用于可穿戴设备等下一代电子设备。

该研究的另一项重大成果是降低了生产成本并实现了量产。

单壁碳纳米管（CNT）管性能优异，但由于生产成本高昂，一直难以实现商业化。研究人员通过将其与低成本导电聚合物聚苯胺（PANI）复合，解决了这一难题。

此外，他们通过简单的工艺为量产奠定了基础，最近又成功开发出基于该技术的薄膜状结构，进一步推进了其商业化进程。未来，该技术将作为关键赋能技术，应用于电动汽车、机器人、无人机、可穿戴设备等各行各业，助力实现碳中和社会。

KIST的Ku Bon-Cheol博士表示：“这项技术利用单壁碳纳米管和导电聚合物克服了超级电容器的缺点。我们将继续开发并实现基于碳纳米管的超高性能碳纤维的产业化。”