莫纳什大学科学家开发出一种用于超级电容器的新型碳基材料，该材料将电池级能量与快速电力传输相结合，这一组合在传统电池中较为少见。这一发现有望彻底改变电气化交通、电网稳定和消费电子产品等领域。

研究表明，这种材料能让超级电容器存储与铅酸电池相当的能量，且输出速度远超现有技术。超级电容器通过静电存储电荷，与依赖化学反应的电池不同，但此前仅一小部分碳材料表面积可用，限制了其效率和能量密度。

ARC二维材料先进制造研究中心(AM2D)主任Mainak Majumder(马宗德)教授称，团队已展示通过改变材料热处理方式可释放更多表面积。这一发现可制造出快速充电的超级电容器，能储存足够能量取代许多应用中的电池，且传输能量更快。

其秘密在于名为多尺度还原氧化石墨烯(M-rGO)的材料结构，它由澳大利亚丰富的天然石墨合成。研究人员利用快速热退火技术，创造出高度弯曲的石墨烯结构，为离子快速移动提供精确路径，使超级电容器兼具高能量密度和高功率密度，这种组合在单个器件中很少见。该团队还强调，此材料兼容可扩展的生产技术。

ARC AM2D Hub研究员Petar Jovanović(约瓦诺维奇)博士表示，离子液体电解质体积能量密度高达99.5 Wh/L，功率密度高达69.2 kW/L，设备充电速度快且循环稳定性优异。这种新材料使超级电容器储能能力与铅酸电池相当，性能指标在碳基超级电容器中名列前茅，且工艺可扩展，与澳大利亚原材料兼容。

莫纳什大学衍生公司Ionic Industries首席技术官菲利普·艾奇逊博士称，这项技术正在商业化，公司正大规模生产这些石墨烯材料，并与储能合作伙伴携手将技术推向市场。其潜在应用涵盖电动汽车、无人机和高需求电子产品等对高储能系统和快速电力输送至关重要的领域。

这项研究得到澳大利亚研究委员会和美国空军资助研究办公室支持，是莫纳什大学开发低碳能源未来先进材料的一部分。研究结果已发表在《自然通讯》杂志上。