让移动设备在几分钟内充满电仍然是储能研究人员积极追求的神圣目标。
现在,中佛罗里达大学(UCF)的研究团队开发出了一种柔性超级电容器,它可以比普通电池存储更多的能量,并且在数千次充放电后不会导致性能下降,进一步实现了这一目标。
这个里程碑。
中佛罗里达大学纳米科学技术中心的一个研究团队声称,通过使用高度优化的超级电容器取代普通移动设备和电动汽车电池,可以实现超快充电性能。
测试中,超级电容器在超过30万次充电后并未失去储能功能,这将有助于解决导致锂离子电池使用18个月后失去电量的性能下降问题。
此外,超级电容器的充电速度比普通电池更快。
领导这项研究的 UCF 博士后研究员尼廷·乔杜里 (Nitin Choudhary) 表示:“如果用这些超级电容器取代普通电池,你可以在几秒钟内为手机充电,而不是每周多次。
”这项研究发表在最新的《ACS Nano》期刊上。
Choudhary 和其他研究人员开发的技术的关键是使用纳米材料进一步缩小超级电容器的尺寸,超级电容器通常比锂离子电池大,可以存储相当数量的能量。
具体来说,研究团队尝试将新发现的二维材料应用于只有几个原子厚度的超级电容器,并开发了一种简单的化学合成方法,将现有材料与这些新材料整合在一起。
其结果是超级电容器具有高导电性的核心,该核心由数百万条纳米线组成,并涂有二维材料的外壳。
研究人员解释说,核心能够实现快速电子转移以实现快速充电和放电,而均匀涂覆的二维材料外壳则产生高能量和功率密度。
该研究成果首次展示了二维材料在储能应用中的潜力。
“对于小型电子设备,我们的材料在能量密度、功率密度和周期稳定性方面超过了世界平均材料,”乔杜里说。
Yeonwoong “Eric” Jung 是 UFC 纳米科学技术中心和材料科学与工程系的助理教授,是这项研究的首席研究员,目前正在与 UCF 技术转让办公室合作,为所开发的新技术申请专利。
由研究小组。
尽管这项研究仍处于概念验证阶段,尚未做好商业化的准备,但他表示,研究成果未来有望在移动设备和电动汽车领域开辟更多应用前景。