电池快充新技术:充电几秒钟,待机一整周

超级电容器可以快速充电,是因为与使用化学反应的电池不同,它可以将电量稳定的贮存在一种材料的表面上。这项技术要求“二维”材料板有较大的表面积,可以储存大量电子。然而,包括电动汽车制造商Henrik Fisker和加州大学洛杉矶分校在内的很多研究都使用石墨烯作为二维材料。

中佛罗里达大学(UCF)的教授研发了一种反复充电三万次后依旧如新的超级电容量电池。这项研究可以生产出大容量、快速充电的电池,其待机寿命是普通锂电子电池的20倍。中佛罗里达大学博士后研究员Nitin Choudhary说:“给手机充电几秒钟,你就可以使用一周而不用再充电。”

超级电容器可以快速充电,是因为与使用化学反应的电池不同,它可以将电量稳定的贮存在一种材料的表面上。这项技术要求“二维”材料板有较大的表面积,可以储存大量电子。然而,包括电动汽车制造商Henrik Fisker和加州大学洛杉矶分校在内的很多研究都使用石墨烯作为二维材料。

来自中佛罗里达大学的 Yeonwoong “Eric” Jung 称,将石墨烯和其他材料整合在一起,并应用到超级电容器上是一项挑战。所以他的团队用原子厚度的二维金属材料包裹在高导电的1D纳米周围,让电子从中心到外壳快速穿过。这项技术可以制造出具有高能量、高功率的快速充电材料,导电中心以令人难以置信的作用帮助于电子快速移动,实现极速充电和放电,而且其生产过程相对简单。Jung补充说:“我们研发出了一项简单的化学合成技术,它可以让我们完美地整合现有材料和二维材料。”

电池快充新技术:充电几秒钟,待机一整周

虽然该研究还处于早期阶段,使之商业化还为之过早,但是看起来很有前景。Choudhary说:“就小型电子设备而言,我们的材料在能量密度、功率密度以及循环稳定性方面远超那些传统材料。”

Jung 把该研究称为“概念验证”,他的团队现在正试图将它的新过程进行专利化。尽管这项研究可能会和其他无疾而终的电池研发一样,但这是值得期待的的新型超级电容器的研究。一旦该技术商业化,它将使得很多事情变为现实:长途电动汽车只需充电几分钟而不是数小时;超长待机(防爆)智能手机只需充电几秒钟;电网或者家庭电能的储存方案也不用完全依赖化石燃料。

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