石墨烯超级电容器的突破可能会促进未来电动汽车和其他家用设备的储能

一种称为多尺度还原氧化石墨烯的新材料可能意味着比传统电池更快的充电和电力传输。

来源:LiveScience

科学家们找到了一种操纵石墨烯的新方法,以创造出具有破纪录能量和功率密度的物质。

研究人员在一份声明中表示,当将这种新型石墨烯纳入超级电容器的储能设备时,它可能成为高容量、快速充电储能的关键,它可以比传统电池更快地提供电力。

这种新材料被称为多尺度还原氧化石墨烯(M-rGO),由全球丰富的资源石墨制成。研究人员将其融入软包电池中,软包电池是一种可充电电池,封装在薄而柔韧的层压箔封套中,而不是刚性金属中。科学家们于 9 月 15 日在《自然通讯》杂志上发表了他们的发现。

软包电池用于电动汽车、无人机、可穿戴电子产品、笔记本电脑、智能手机和平板电脑。研究团队表示,用 M-rGO 构建它们可以提高总容量、充电时间,并能够用更小的电池为更复杂、更耗电的设备供电。

吸收能量

传统电池以化学键形式存储能量,而超级电容器是电化学电容器,以电极表面的分离电荷形式存储能量。与传统电池相比,它们具有卓越的能量密度(在给定空间中可以存储多少能量)和功率密度(每单位体积可以多快地传输能量)的优势。

然而,到目前为止,超级电容器一直受到一个重大限制的限制:制造超级电容器的材料中只有一部分潜在的能量存储可供使用。

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为了解决这个问题,科学家们构建了类似于海绵的杂乱 3D 结构,它既提供了大量的存储区域,又为离子移动提供了通道。虽然重量轻,但缺点是这些结构又大又笨重。