来自中佛罗里达大学(UCF)的科学家已经创造了一个超级电容电池的原型,即使充电3万次后仍然能够工作。这项研究可以得到高容量、秒充的电池,是传统的锂离子电池续航时间的20多倍。“你可以为你的手机充电几秒钟,一个多星期之内都不需要再次充电,”UCF的研究员Nitin Choudhary说。
超级电容可以快速充电,因为它们将电存储在材料的表面上,而不是使用化学反应。这需要可以保存大量电子的“二维”材料片。然而,很多研究,包括Henrik Fisker和UCLA的研究,都使用石墨烯作为二维材料。
来自UCF的Yeonwoong Eric Jung说,将石墨烯与超级电容器中使用的其他材料集成是一个挑战。这就是为什么他的团队在高度导电的1D纳米线周围包裹了几个原子厚度的2D金属材料(TMDs),使电子快速从核心传递到壳层。这产生了具有高能量和功率密度的快速充电材料,其制造相对简单。“我们开发了一种简单的化学合成方法,因此我们可以很好地融合现有材料与二维材料,”Jung说。
这项研究还在早期阶段,没有商业化的准备,但它看起来有希望。“对于小型的电子设备,我们的材料在能量密度、功率密度和循环稳定性方面超越了世界范围内的常规产品,”Choudhary说。
Jung称该研究为“概念验证”,这一团队目前正在试图为其新的工艺申请专利。如果进行商业化推广,它可以让电动车在几分钟而不是几小时内完成充电,智能手机可以秒充,家庭能源存储解决方案将大大降低我们对化石燃料的依赖。