石墨烯超級電容器-能量儲存的革新

如果你想想現在所有的電子設備,每次你意識到“哦!我忘記了充電“,但想象一下,如果你可以將同一臺設備插在牆上一分鐘,並準備好去考慮或者考慮將電動車駛入加油站,並且只需幾分鐘就可以為電動汽車加油。生活會有很大的不同,最終,我們會在眨眼之間得到一些東西。神奇的是超級電容的想法。

通常電池儲存大量能量,但因其充放電速度緩慢而聲譽不佳。電容器快速充電,但不能長時間儲存很多電量。超級電容器是結合兩者的最佳屬性的超級電容器。

石墨烯超級電容器-能量儲存的革新

怎麼運行的?

在超級電容器中,能量以靜電方式儲存在材料的表面,並且不涉及化學反應如電池。它們由兩個金屬板組成,其僅由塗覆有稱為活性炭的多孔材料和在這兩者之間的隔板板。將板浸入由溶解在溶劑中的正離子和負離子組成的電解質中。當施加電壓時,在表面上產生兩個單獨的帶電層。這就是為什麼超級電容器通常被稱為電雙層電容器或EDLC。隨著碳納米管和其他碳基材料等新能源捕獲材料的大量研究可能導致新一代具有改進能力的超級電容器。其中一種材料是石墨烯。

克服的障礙

雖然超級電容器是在20世紀60年代開發的,但它們不能像電池的能量那樣存儲。這意味著我們的手機可能需要兩到三英寸厚才能容納超級電容器。此外,超級電容器材料的成本通常超過電池材料的成本,這是由於創建高性能超級電容器材料(例如石墨烯)的難度增加。但近期超級電容器材料的突破可能使其在更多應用中成為電池的競爭者。

神奇材料 - 石墨烯超級電容器

石墨烯是一種高度導電,重量輕的材料可以解決傳統電容器的問題並提高超級電容器的性能。將石墨烯作為超級電容器材料的主要問題是大規模製造石墨烯的成本,但加利福尼亞大學洛杉磯分校教授及其團隊使用DVD刻錄機和石墨烯氧化物的最新突破可以使石墨烯價格低廉,質量高的紙張。

石墨烯超級電容器-能量儲存的革新

從實驗室到市場

Powerbanks和外部電池是基於鋰電的,就像您的手機緩慢充電一樣,因此可能需要長達4小時的時間才能獲得足夠的費用,這使得它們無用。諸如Maxwell Technology,Skeleton技術公司,The Paper Battery Co等公司是通過引入石墨烯來改進超級電容器技術的關鍵參與者。

石墨烯超級電容器-能量儲存的革新

位於英國的Zap&Go初創公司正在推出一種新型充電器。它使用石墨烯超級電容器在五分鐘內為手機充電.Zap&Go充電器可與所有國際電源插頭一起使用,可在5分鐘內為標配5v USB的手機充電。

Fisker推出的新款電動車充分利用了固態石墨烯電池,只需9分鐘充電即可增加125英里的續航里程。預計2019年將有400英里範圍和161mAh速度上市。

電池都是由許多金屬組成的,通常它們都是有毒的金屬,所以實際上,你不允許扔掉電池,但如果你有一些基於碳的東西,你可以放入你的堆肥箱並用它來種菜。超級電容器技術比當前的電池技術更安全,因為它可以在沒有過熱的情況下工作,或者導致爆炸或火災。我認為這個技術改變了世界。

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