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视频加大研发新型混合超级电容超高能量密度超快充放电速率

发布时间:2020-03-23 12:26:27 阅读: 来源:燃烧器厂家

加大洛杉矶分校(UCLA)加州纳米技术研究院的科学团队开发出了一种新型混合超级电容:具有高能量密度电池组和快速充放电的特性。相较目前的市售超级电容,混合超级电容能量密度高达前者6倍,单位体积的电量与铅酸电池相当乃至更高,但却具有电池组没有的高充放电速率。具有这所有优秀特性的混合超级电容也许可以改良目前的电池技术现状,应用于轻便紧凑型的电子设备,电动车辆,在数秒内实现高速充放电,并具有与电池组类似的储备电量。

高性能混合超级电容项目由Richard Kaner教授及Maher El-Kady博士领导,同其他超级电容一样可以迅速实现充放电,具有超过1万次的充放电循环寿命。但存储电能的密度可以到达普通超级电容的6倍,1/5纸张厚度的混合超级电容能够存储2倍于同体积的薄膜式锂电池电量。超级电容存储电量的强度取决于装备电极之间的电解质(液)的接触面积,接触面积越大存储密度越高。初期的混合超级电容采取多孔结构来最大化接触面积,但是由于孔间间隙过大,致使性能效力大大下降。在Kaner教授和El-Kady博士的带领下,研究团队采取了二氧化锰电极来改进,并采取了特殊的3D激光蚀刻石墨烯(LSG)材料,这类石墨烯结构具有高导电性,孔隙率和表面积最大化设计,使得能量密度大大提高。

“电极非常薄(约15微米),但这类LSG/二氧化锰电极电容结构能够存储比100-200微米厚的市售超级电容多得多的电荷,具有高很多的能量密度”El-Kady博士如此说道。据团队宣称,新型混合超级电容能量密度能够到达42Wh/L,而市售的超级电容则为7Wh/L,电量密度可以到达10 kW/L,团队正在进一步研制如何大规模生产混合超级电容。

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