英国大学开发的快充/长寿命/柔性超级电容器,经过5000次循环,容量达到97.8% 博云新材股票

股票资讯  2021-03-15 08:00:42

原标题:英国大学开发快速充电/长寿/可弯曲超级电容器,5000次循环后容量达97.8%

据外国媒体报道,伦敦大学学院的研究人员开发了一种超级电容器。虽然还处于概念验证阶段,但仍显示出巨大的潜力,可以作为电动车、手机、可穿戴技术的便携式电源。这种电容器解决了大功率快充超级电容器面临的问题,即通常不能在小空间内储存大量能量。

(资料来源:英国伦敦大学学院)

研究人员说:“我们设计的材料可以使超级电容器具有高功率密度(决定其充放电速度)和高能量密度(决定其能运行多长时间)。一般情况下,超级电容器只有上述两个特性中的一个,但这个超级电容器有这两个特性,是一个重大突破。”“此外,超级电容器可以弯曲180度而不影响性能,并且不使用液体电解质,从而最大限度地降低爆炸风险,并完美集成到可弯曲的手机或可穿戴电子产品中。”

由化学家、工程师和物理学家组成的研究团队正在使用一种创新的石墨烯电极材料来设计一种新的超级电容器。这种材料的孔隙可以改变,电荷可以更有效地储存,使这种超级电容器的能量密度达到创纪录的88.1 Wh/L,也是历史上能量密度最高的碳基超级电容器。

同类快充商用技术的能量密度相对较低,为5-8 Wh/L,而充电慢但运行时间长的电动汽车用传统铅酸电池的能量密度通常为50-90 Wh/L..虽然研究小组开发的超级电容器的能量密度与最先进的铅酸电池相当,但其功率密度比铅酸电池高两个数量级,达到10000 W/L..

伦敦大学学院(University College London)数学和物理科学系主任、化学教授伊万·帕金(Ivan Parkin)表示:“在一个紧凑的系统中成功、安全地储存大量能量,是朝着改善储能技术迈出的重要一步。我们已经证明,这种超级电容器可以快速充电,控制其能量输入,并具有良好的耐用性和灵活性。是开发小型化电子产品和电动汽车的理想选择。想象一下,给电动车充满电只需要10分钟,或者给手机充满电只需要几分钟,然后你就可以继续使用手机一天了。”

研究人员用多层石墨烯制作了电极,创造了一种致密但多孔的材料,可以捕获不同大小的带电离子。他们使用各种技术来描述材料的特性,发现当间隙尺寸与电解质中离子的直径相匹配时,材料的性能最好。优化后的材料形成薄膜,用于构建高功率、高能量密度的概念验证器件。

超级电容器的尺寸为6厘米×6厘米,由两个相同的电极组成。电极层叠在凝胶状物质的两侧,凝胶状物质可以作为转移电荷的化学介质。用超级电容器给几十个LED灯供电时,发现它具有很强的灵活性和稳定性。

超级电容器即使弯曲180度,其性能与几乎不弯曲时相同,经过5000次充放电循环后,容量仍保持在97.8%。回搜狐多看

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