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    新聞中心江蘇紅東科技研發的處于世界領先地位的石墨烯屬自主知識產權,填補了中國該類產品民族工業的空白。

    《科學》:石墨烯新應用-新型超級電容充電僅需200微秒

    瀏覽量:780  發布時間:2017-03-30
    據美國物理學家組織網近日報道,美國科研人員制成了一種新型超級電容(DLC),只需不到1毫秒的時間即可完成充電,并在交流電路的測試中獲得了成功。相關論文發表在近期出版的《科學》雜志上。
     
    超級電容也稱雙電層電容器,是一種新型儲能裝置,能在幾秒鐘內完成充電,此外還具有容量大、功率高、使用壽命長、經濟環保等特點,在數碼相機、掌上電腦、新能源汽車等領域都有著廣泛的應用價值。
     
    超級電容主要通過導體的表面來存儲電荷,因此用于存儲電荷的面積越大、分離出的電荷越密集,其電容量越大。目前超級電容大多采用多孔化活性炭結構來擴大儲能面積,這種龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離,使其與普通電容相比儲能容量更大,與電池相比能量傳遞速度更快。但就某些設備而言,這區區幾秒的充電時間仍然顯得有些長。
     
    由美國JME公司(位于俄亥俄州謝克海茨市的一家電容公司)總裁約翰·米勒所帶領的一個研究團隊,對超級電容的結構和電極進行了新的設計,使其充電的時間縮短到了200微秒(人類每次眨眼的時間約為0.2秒—0.4秒,即20萬微秒—40萬微秒)。新的電極由美國維吉尼亞州威廉瑪麗學院的羅恩·奧特洛設計。整體由一組與底座垂直的石墨烯基片構成:石墨烯基片只有一個原子厚,由等離子體化學沉積而成;其基座由10納米厚的石墨制成。米勒形象地稱其為“一組600納米高的土豆片并排站在一起”。實驗顯示,與原先的多孔化活性炭結構制成的超級電容相比,新電容效率更高,能在更短的時間內完成充電。
     
    據米勒的研究小組稱,這種新型超級電容不但能夠取代比其大6倍的傳統電容以騰出更多的空間,還能更好地平抑電路中的電壓波動。此外,該電容還在一個交流整流濾波電路的測試中獲得了成功,而先前由于多孔化活性炭電阻率明顯大于金屬,超級電容曾一度被認為不能用于交流電路。
     
    羅恩·奧特洛說,下一步他們還將設法使石墨烯薄片更長更平行,以在最大電容量和離子流最小束縛中找到一個平衡點,使超級電容發揮出更好的性能。而隨著重量和尺寸逐漸縮小,超級電容還將在航空、航天、軍事等更多領域獲得應用。


    內容來源: 江蘇紅東科技有限公司

    本文網址: http://www.giswj.com/industry/82.html

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