新技術:軟性超級電容能為電動車秒充
發布時間:2016-12-23 責任編輯:sherry
美國中央佛羅裏達大學(UCF)的研究人員開發出一種軟性的超級電容,可望為行動裝置與電動車(EV)的快速充電應用鋪路。
讓(rang)行(xing)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)在(zai)幾(ji)分(fen)鍾(zhong)內(nei)充(chong)飽(bao)電(dian),仍(reng)然(ran)是(shi)能(neng)量(liang)儲(chu)存(cun)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)們(men)積(ji)極(ji)追(zhui)求(qiu)的(de)神(shen)聖(sheng)目(mu)標(biao)。如(ru)今(jin),美(mei)國(guo)中(zhong)央(yang)佛(fo)羅(luo)裏(li)達(da)大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)團(tuan)隊(dui)開(kai)發(fa)出(chu)能(neng)夠(gou)比(bi)一(yi)般(ban)電(dian)池(chi)儲(chu)存(cun)更(geng)多(duo)能(neng)量(liang)且(qie)經(jing)成(cheng)千(qian)上(shang)萬(wan)次(ci)充(chong)放(fang)電(dian)也(ye)不(bu)至(zhi)於(yu)導(dao)致(zhi)性(xing)能(neng)退(tui)化(hua)的(de)軟(ruan)性(xing)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong),進(jin)一(yi)步(bu)實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)裏(li)程(cheng)碑(bei)。
來自中央佛羅裏達大學奈米科學技術中心(NanoScience Technology Center)的研究團隊宣稱,采用高度優化的超級電容,取代一般的行動裝置與電動車電池,即可實現超快速充電的性能。
在進行測試期間,超級電容在經過30萬次以上的充電後,並未失去其能量儲存的功能,這將有助於解決導致鋰離子電池在使用18個月後電荷減少的性能退化問題。此外,超級電容的充電速度也比一般電池更快。

美國中佛羅裏達大學的研究團隊開發出軟性超級電容,能夠儲存比一般電池更多的能量,同時,經過300,000次以上的充放電,也不至於使其儲能性能退化。(來源:University of Central Florida)
「如果用這些超級電容取代一般電池,你就可以在幾秒鍾內為手機充飽電,而不需要一星期充電好幾次了,」負責這項研究的UCF博士後研究人員NiTIn Choudhary表示。這項研究並發表於最新的《ACS Nano》期刊中。
Choudhary與其他研究人員開發這項技術的關鍵在於使用奈米材料,進一步縮減了超級電容的尺寸——超級電容通常要比一段鋰離子電池更大,才足以儲存相當的能量。
具ju體ti來lai說shuo,研yan究jiu團tuan隊dui嚐chang試shi將jiang新xin發fa現xian的de二er維wei材cai料liao應ying用yong於yu隻zhi有you幾ji個ge原yuan子zi厚hou度du的de超chao級ji電dian容rong器qi上shang,開kai發fa出chu一yi種zhong簡jian單dan的de化hua學xue合he成cheng方fang法fa,整zheng合he現xian有you的de材cai料liao與yu這zhe些xie新xin材cai料liao。
其結果是具有高導電核的超級電容,由塗覆二維材料外殼的(de)數(shu)百(bai)萬(wan)條(tiao)奈(nai)米(mi)線(xian)所(suo)組(zu)成(cheng)。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)解(jie)釋(shi),該(gai)核(he)心(xin)可(ke)為(wei)快(kuai)速(su)充(chong)放(fang)電(dian)實(shi)現(xian)快(kuai)速(su)的(de)電(dian)子(zi)轉(zhuan)移(yi),同(tong)時(shi)均(jun)勻(yun)塗(tu)覆(fu)的(de)二(er)維(wei)材(cai)料(liao)外(wai)殼(ke)則(ze)產(chan)生(sheng)高(gao)能(neng)量(liang)與(yu)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)。
這項研究成果是首次展示二維材料在能量儲存應用的潛力。「對於小型電子裝置,我們的材料在能量密度、功率密度和周期穩定性方麵都超越了世界上的一般材料,」Choudhary說。
UFC奈米科學技術中心、材料科學與工程係助理教授Yeonwoong “Eric” Jung,是這項研究的主要研究人員,目前正與UCF的技術轉移辦公室合作,針對研究團隊開發的新技術申請專利。
雖sui然ran這zhe項xiang研yan究jiu仍reng待dai概gai念nian驗yan證zheng,而er不bu是shi準zhun備bei好hao商shang業ye化hua的de成cheng果guo,但dan他ta表biao示shi,這zhe項xiang研yan究jiu成cheng果guo可ke望wang在zai未wei來lai的de行xing動dong裝zhuang置zhi與yu電dian動dong車che領ling域yu開kai啟qi更geng多duo應ying用yong前qian景jing。
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