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著作者
foxqs
頻道
發佈於
2014-12-16

新型超級電容器讓手機幾分鐘內充滿電

  據國外媒體報道,由於一種激進的新電池技術,能在幾分鐘內充滿電的手機很快就會變成現實。名叫超級電容器的這種以晶片的形式出現的材料,能把手機套、汽車底盤,甚至是牆壁變成快速充電電池。

  美國范德比爾特的研究人員表示,他們已經首次成功打造出這項技術的功能健全的原型機。其中一名研究人員卡里-賓特說:“據我們所知,這些裝置首次證明了我們可以製造一種能在儲存和釋放大量電流的同時,又能經受住振動或衝擊等現實存在的靜載荷和動力考驗的材料。”賓特和安德魯-威斯多弗研製的這種新裝置是一種超級電容器,它儲存電流的方式是通過讓帶電離子聚集到多孔材料表面,而非像現在的電池一樣通過化學反應儲存這些離子。因此這些超級電容器能在幾分鐘內儲滿電或者是充電,並不需要幾小時,而且它能循環使用數百萬次,並不像現在的電池一樣只能使用數千次。

  賓特說:“當你能把能量與建設系統的成分結合在一起時,它就打開了科技可能性的全新世界的大門。突然間,以健康、娛樂、旅行和社交為基礎設計的科技產品的能力,將不再受到插座和外部電源的限制。”超級電容器只儲存比當前電池少10倍的電量,但是它們的續航時間卻比後者長一千倍,這意味著可以把它們建在牆體和汽車底盤裡。賓特說:“當你把電能儲存在需要結構整體性的重型材料里時,電池的性能指標會發生變化。超級電容器儲存的電能比當前使用的鋰離子電池少10倍,但是它們的續航時間卻比後者長一千倍。也就是說它們更適合於結構應用。如果它們很快就會失去作用,每隔幾年就需要更換一次,把它們當做建設住宅、汽車底盤或者飛行器的材料就沒有什麼意義了。”

  賓特和威斯多弗在5月19日發表在在線雜誌《納米快報(Nano Letters)》上的一篇論文中稱,他們的新結構的超級電容器在壓強高達44磅/平方英尺(約合6千帕)和振動加速度超過80 g(比噴氣發動機渦輪葉片承受的壓力和振動明顯更大)的環境下,在儲藏電荷和釋放電荷方面的操作堪稱完美。此外,該裝置的機械強度並不會影響它的電能儲存能力。賓特說:“我們的超級電容器在未被拆封、結構完整的情況下,能儲存更多電能,而且與已拆封的、現貨供應的商用超級電容器相比,它能在更高的電壓下正常運行,並且在強烈的動態和靜態壓力下也不例外。”

這個微小晶片意味著你能在很短時間裡為你的所有電子產品充電:超導材料能在大約幾秒內充滿電,而且比傳統電池的體積更小。

結構超級電容器的側面露出藍色的聚合體電解液,它把硅電極粘合在一起。這種超級電容器儲存電流的方式是通過讓帶電離子聚集到多孔材料表面,而非像現在的電池一樣通過化學反應儲存這些離子。

安德魯-威斯多弗(左)、約翰-迪恩和卡里-賓特正在欣賞他們的超級電容器。該科研組表示,他們已經首次成功打造出這項技術的功能健全的原型機。

工程師把一個沉重的筆記本電腦懸挂在超級電容器上,用來演示它的強度到底有多好。



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