在追求高效能量存储技术的道路上，超级电容器的性能提升一直是科研领域的热点话题。

专塑视界7月29日消息，近日，北京林业大学许凤教授与许阳蕾副教授的研究团队取得了一项重要突破，他们通过创新的相置换和冷冻干燥技术，成功开发出一种超薄且性能卓越的再生纤维素（RC）隔膜，为超级电容器的能量存储效率和循环稳定性带来了显著提升。

传统隔膜在离子传输方面常面临孔径大、孔密度低及传输阻力大等挑战，这些问题严重制约了超级电容器的整体性能。为了克服这些难题，研究团队将目光投向了绿色环保且具有高综合性能的再生纤维素材料。经过精心设计与多次试验，他们成功制备出了一种仅16微米厚的RC隔膜，该隔膜不仅具有优异的热稳定性和机械强度，还展现出了极高的孔隙率（65.35%）和电解质吸收性（82%），其离子传输能力更是超越了市面上常见的两种商用聚丙烯隔膜。

据悉，这种RC隔膜的制备过程巧妙融合了离子液体溶解纤维素与冷冻干燥技术，使得隔膜在保持超薄厚度的同时，还能形成均匀且致密的孔隙结构。溶解再生的过程保留了纤维素丰富的亲水性基团，极大地增强了隔膜的亲水性，为离子的高效传输提供了有利条件。此外，纤维素晶型结构的转变也显著提升了隔膜的机械强度，为超级电容器的安全应用提供了坚实保障。

实验结果显示，在相同条件下，装备有RC隔膜的超级电容器展现出了更高的容量（203.8 Fg-1）和出色的循环稳定性。在开放型电解池中进行的离子传输特性测试中，RC隔膜表现出了更小的传输阻力和高达9.22 mS cm-1的离子电导率，无论是使用氯化钾还是硫酸钠电解液，其性能均优于其他对比隔膜。

为了进一步验证RC隔膜的长期稳定性，研究团队还对其进行了长达1000次的循环充放电试验。结果显示，在不同电解液中，装备有RC隔膜的超级电容器均表现出了卓越的循环稳定性和电化学性能，充分证明了该隔膜在实际应用中的巨大潜力。

这项研究成果以“Enhanced ion transport in ultrathin regenerated cellulose supercapacitor separators”为题，发表在国际知名期刊《Journal of Materials Chemistry C》上，并因其创新性和重要性被选为热点文章（hot article）。这一突破不仅为超级电容器的性能提升开辟了新的路径，也为未来能源存储技术的发展提供了有力支持。