新型可彎曲超級(jí)電池問世:手機(jī)充電幾秒能用一周
你是否在為手機(jī)每天充電而煩惱?近日，美國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種新型超級(jí)電容器的制備技術(shù)，也許將來會(huì)解決你的這一煩惱。
上述科學(xué)家團(tuán)隊(duì)來自美國(guó)中佛羅里達(dá)大學(xué)(University of Central Florida，UCF)的納米科學(xué)技術(shù)中心,他們的研究論文于10月中旬在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊ACS NANO上發(fā)表，該學(xué)術(shù)期刊由美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)主辦。
專家稱，這種可彎曲的超級(jí)電容器只需要將手機(jī)充電幾秒鐘，就可以維持一周以上的電量。
UCF科研團(tuán)隊(duì)的博士后Nitin Choudhary稱，如果這種最新研制的可彎曲超級(jí)電容器能夠取代之前的普通電池，以后就再也不會(huì)為手機(jī)蓄電能力不強(qiáng)，需要經(jīng)常充電而感到煩惱了，因?yàn)樽钚碌某娙萜髦恍枰獙⑹謾C(jī)充電幾秒鐘，就可以維持一周以上的電量。
同時(shí)，該產(chǎn)品可反復(fù)充電逾3萬(wàn)次幾乎沒有損耗，而目前普通的鋰離子電池基本上只能保證充電1500次之內(nèi)電池性能不會(huì)有所下降。
鋰離子電池因輕便而被廣泛使用，但是其能量密度低導(dǎo)致儲(chǔ)能不高的問題也一直令業(yè)界困擾。
UCF科研團(tuán)隊(duì)在研究之處就意識(shí)到此問題，所以他們打算在高功率的超級(jí)電容上做文章。
目前，業(yè)內(nèi)對(duì)此主要的研究方法是使用新型的納米材料，來改善超級(jí)電容的性能。
此前也有科研團(tuán)隊(duì)使用石墨烯等儲(chǔ)電性能強(qiáng)的二維材料來制備超級(jí)電容，但電容器的性能得到的改善有限。
UCF科研團(tuán)隊(duì)也曾嘗試采用僅僅幾個(gè)原子厚度的二維材料，但結(jié)果并不理想。
這主要是因?yàn)�，這些二維材料并入現(xiàn)有系統(tǒng)中的方式存在一些問題。
UCF科研團(tuán)隊(duì)首席研究員、UCF納米科學(xué)技術(shù)中心和材料科學(xué)與工程中心的助理教授Yeonwoong Jung稱，“我們研究團(tuán)隊(duì)目前開發(fā)了一種簡(jiǎn)單的化學(xué)合成方法，利用這種方法能夠很好的將現(xiàn)有的材料和二維材料進(jìn)行整合。”Jung還表示，在其團(tuán)隊(duì)研發(fā)出這種新的制備方法之前，還沒有人能夠?qū)崿F(xiàn)二維材料的潛力。
具體而言，UCF團(tuán)隊(duì)開發(fā)的這種超級(jí)電容器主要是由數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的納米線組成，并且在超級(jí)電容器的表面噴涂負(fù)載上了一層二維材料，制備出一種核殼型的超級(jí)電容器。
這種超級(jí)電容器具有超高導(dǎo)電性能的芯，從而使得電池體系能夠快速的進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移，從而能實(shí)現(xiàn)快速充放電的效果。
具有二維材料殼的超級(jí)電容器，能夠非常顯著的提高電池體系的能量，增加其功率密度。
Choudhary稱，“對(duì)于小型電子設(shè)備而言，我們制備出的材料在能量密度、功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性等方面的性能已處于世界領(lǐng)先地位，遠(yuǎn)超出常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。”
比如，循環(huán)穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)可以反應(yīng)出電池在充電多少次之后，電池性能開始下降。
普通的鋰離子電池最多能保證充電1500次之內(nèi)，電池性能不會(huì)有所下降;目前研發(fā)的其他二維材料的超級(jí)電容器，可以充電幾千次不會(huì)出現(xiàn)電池性能下降;而UCF團(tuán)隊(duì)研發(fā)的這種新型超級(jí)電容器，充電3萬(wàn)次沒有出現(xiàn)電池性能下降的現(xiàn)象。
超級(jí)電容器可用于手機(jī)和其它電子設(shè)備，甚至是電動(dòng)汽車。
與此同時(shí)，新型超級(jí)電容器具有可彎曲性，還增加了其可能應(yīng)用的范圍，還能與可穿戴設(shè)備相結(jié)合。
目前Jung正在與UCF的技術(shù)轉(zhuǎn)讓辦公室合作，針對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)申請(qǐng)發(fā)明專利。
“它還沒有準(zhǔn)備好商業(yè)化，”Jung稱，但是其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)，將對(duì)許多其他的研究和技術(shù)產(chǎn)生非常大的影響。