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超级电容器强势崛起 引领汽车业发展

      超级电容器,也称电化学电容器,是基于高比表面积炭电极/电解液界面产生的双电层电容,或者基于过渡金属氧化物或导电聚合物的表面及体相所发生的氧化还原反应来实现能量的储存。其构造和电池类似,主要包括正负电极、电解液、隔膜和集流体。

 

      作为一种新型储能装置,超级电容器具有输出功率高、充电时间短、使用寿命长、工作温度范围宽、安全且无污染等优点,有望成为本世纪新型的绿色电源。传统的超级电容器体积较大,不能适应微型设备对于储能器件体积较小的要求。因此,高性能微型超级电容器的设计与制备,以及在微型系统中作为能量存储单元的应用是当前研究的热点之一。

 

      由一层碳原子呈蜂窝状有序排列而构成的石墨烯已经被证明是一种新型且高效的超级电容器电极材料。近日,美国加州大学洛杉矶分校工程及应用科学学院理查德·卡奈尔教授研究团队发展了以石墨烯为基础的新型微型超级电容器。

 

      令人非常兴奋的是,该电容器不仅具有小巧的外形,更重要的是可以在极短的时间内完成充电,其充放电的速度比标准电池快数百倍甚至上千倍。

 

汽车领域初显峥嵘

      以电池驱动的电动汽车虽然具有良好的生态足迹,但也有许多特性使其无法成为传统汽车最具吸引力的替代方案,例如价格负担不起、续航里程太短、充电时间太长等。如果能以一种更好的电力储存方式取代笨重又庞大的电池,就能为电动汽车排除掉这些不太受欢迎的特性。根据欧洲一项研究计的结果显示,高容量的超级电容器可望成为一项理想的替代方案。

 

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