超級電容器以其運(yùn)行速度快、可逆性好、可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)引起了人們的極大興趣。然而，它們的能量密度仍然低于電池。在過去的十年中，利用石墨烯相關(guān)結(jié)構(gòu)的開放框架結(jié)構(gòu)，人們已經(jīng)開發(fā)出了能量為110 W h L-1、功率為1 kW L-1的超級電容器。研究人員研究通過利用基于自由基的熒光石墨烯化學(xué)制備一類新的碳基材料，包括具有類金剛石四面體成鍵的氮摻雜石墨烯，用于高能量密度超級電容器電極，其密度明顯高于通過機(jī)械壓縮等其他方法制備的同類材料。

      理論研究表明，C-C 鍵在以碳為中心的自由基之間發(fā)展，這些自由基出現(xiàn)在氮摻雜劑附近。這種材料具有類金剛石鍵和 2.8 g cm -3的超高質(zhì)量密度，是離子的極好主體，在2.6 kW L -1的功率下提供前所未有的 200 W h L -1能量密度和 143 W h L -1在 52 kW L -1。這些發(fā)現(xiàn)開辟了一條通往材料的道路，這些材料的性質(zhì)有望使超級電容器組件的性能得到革命性的改善。