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英国大学研制快充/长命/可曲折超级电容器5千次循环后容量达97.8%

2020-03-26 12:12:46 作者:责任编辑NO。石雅莉0321

盖世轿车讯 据外媒报导,英国伦敦大学学院(University College London)的研讨人员研制了一款超级电容器,虽然仍处于概念验证阶段,仍显现出了巨大潜力,可作为便携式电源,用于电动轿车、手机和可穿戴技能等。该款电容器处理了大功率、快速充电的超级电容器面对的问题,即它们一般不能在一个小空间内存储很多能量。

(图片来自:英国伦敦大学学院)

研讨人员表明:“咱们规划的资料可以让该超级电容器具有高功率密度(决议其充放电的速度)以及高能量密度(决议其可以运转多久)。一般的情况下,超级电容器只具有上述两个特色之一,不过该款超级电容器具有了这两个特色,是一个重大突破。” “此外,该超级电容器可以曲折180度而不影响功能,并且不运用液体电解质,然后将爆破危险降至最低,可完美集成到可曲折的手机或可穿戴电子科技类产品中。”

该研讨小组由化学家、工程师和物理学家组成,正在运用一种创新式石墨烯电极资料规划新超级电容器,此种资料的孔隙可以改动,可以更有效地存储电荷,然后将该超级电容器的能量密度到达创纪录的88.1 Wh/L,这也是有史以来,能量密度最高的碳基超级电容器。

相似的快速充电商用技能的能量密度相对较低,为5-8 Wh/L,而传统的慢速充电但运转时刻较长的电动轿车铅酸电池的能量密度一般为50-90 Wh/L。虽然该研讨团队研制的超级电容器的能量密度与最先进的铅酸电池适当,不过其功率密度比铅酸电池高出两个数量级,到达了10,000 W/L。

伦敦大学学院数学与物理科学系主任兼化学系教授Ivan Parkin表明:“成功在一个紧凑的体系中安全地存储很多能量,是朝着改善能量存储技能迈出的重要一步。咱们展现了该款超级电容器充电快、可以操控其能量输入、还具有杰出的耐用性和灵活性,是研制微型化电子科技类产品和电动轿车的抱负挑选。幻想一下,只需10分钟就可认为电动轿车充满电,或许只需几分钟就可以给手机充满电,然后就可以继续运用手机一天。”

研讨人员们选用多层石墨烯制成电极,创造出一种密度大但多孔的资料,可以捕捉不同巨细的带电离子。他们选用了各种技能描绘该资料的特征,发现当空地巨细与电解质中离子的直径相匹配时,该资料的功能最佳。通过优化的资料构成一层薄膜,用于打造一个一起具有高功率和高能量密度的概念验证设备。

该款超级电容器巨细为6cm x 6cm,由两个相同的电极制成,电极在凝胶状物质的两头分层堆积,而该凝胶状物质可充任搬运电荷的化学介质。当该超级电容器被用于为数十个LED灯供电时,发现其具有强壮的灵活性和稳定性。

即便该超级电容器被曲折180度,其功能也与简直没被曲折时相同,在5000次充放电循环后,容量仍坚持为97.8%。

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