英国大学研发快充/长寿/可弯曲超级电容器 5千次循环后容量达97.8%

    2020-03-26 09:34 来源:未知 作者:admin

盖世汽车讯 据外媒报道,英国伦敦大年夜学学院(University College London)的研究人员研发了一款超等电容器,固然仍处于概念验证阶段,仍显示出了巨大年夜潜力,可作为便携式电源,用于电动汽车、手机和可穿戴技巧等。该款电容器解决了大年夜功率、快速充电的超等电容器面对的问题,即它们平日不克不及在一个小空间内存储大年夜量能量。

伦敦大年夜学学院数学与物理科学系主任兼化学系传授Ivan Parkin表示:“成功在一个紧凑的体系中安然地存储大年夜量能量,是朝着改进能量存储技巧迈出的重要一步。我们展示了该款超等电容器充电快、可以或许控制其能量输入、还具备优胜的耐用性和灵活性,是研发微型化电子产品和电动汽车的幻想选择。想象一下,只需10分钟就可认为电动汽车充斥电,或者只需几分钟就可以给手机充斥电,然后就可以持续应用手机一天。”

(图片来源:英国伦敦大年夜学学院)

研究人员表示:“我们设计的材料可以让该超等电容器拥有高功率密度(决定其充放电的速度)以及高能量密度(决定其可以运行多久)。正常情况下,超等电容器只具备上述两个特点之一,不过该款超等电容器具备了这两个特点,是一个重大年夜冲破。” “此外,该超等电容器可以曲折180度而不影响机能,并且不应用液体电解质,从而将爆炸风险降至最低,可完美集成到可曲折的手机或可穿戴电子产品中。”

该研究小组由化学家、工程师和物理学家构成,正在应用一种立异型石墨烯电极材料设计新超等电容器,此种材料的孔隙可以改变,可以或许更有效地存储电荷,从而将该超等电容器的能量密度达到创记载的88.1 Wh/L,这也是有史以来,能量密度最高的碳基超等电容器。

类似的快速充电商用技巧的能量密度相对较低,为5-8 Wh/L,而传统的慢速充电但运行时光较长的电动汽车铅酸电池的能量密度平日为50-90 Wh/L。尽管该研究团队研发的超等电容器的能量密度与最先辈的铅酸电池相当,不过其功率密度比铅酸电池赶过两个数量级,达到了10,000 W/L。

研究人员们采取多层石墨烯制成电极,创造出一种密度大年夜但多孔的材料,可以或许捕获不合大年夜小的带电离子。他们采取了各类技巧描述该材料的特点,发明当闲暇大年夜小与电解质中离子的直径相匹配时,该材料的机能最佳。经由优化的材料形成一层薄膜,用于打造一个同时具备高功率和高能量密度的概念验证装配。

该款超等电容器大年夜小为6cm x 6cm,由两个雷同的电极制成,电极在凝胶状物质的两边分层聚积,而该凝胶状物质可充当转移电荷的化学介质。当该超等电容器被用于为数十个LED灯供电时,发明其具备强大年夜的灵活性和稳定性。

即使该超等电容器被曲折180度,其机能也与几乎没被曲折时一样,在5000次充放电轮回后,容量仍保持为97.8%。

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