06.11 石墨烯氧化物的超级电容器让电池变得更安全

石墨烯氧化物的超级电容器让电池变得更安全

随着手机,电脑和耳机中的爆炸电池不断成为头条新闻,斯威本微光子中心的研究人员向生产商业上可行的,无化学品,持久,安全的电池迈出了又一步。

贾宝华教授和韩林博士领导了一个开发螺栓电力存储技术电池的团队——一种基于石墨烯氧化物的超级电容器,可提供高性能和低成本的能量存储。

据一位投资者称,这项技术可以使化学电池成为历史。

贾教授说:“电池非常薄,基于碳,环保。”“去年我们为该技术提供了专利。”

通过石墨矿业公司First Graphite Resources(FGR)与墨尔本电子公司Kremford Pty Ltd.合资成立的石墨烯解决方案公司即将开始投资其开发项目。

BEST项目的种子于2015年播种,获得375,000澳元的澳大利亚研究委员会发现项目资助,用于直接激光印刷活性氧化石墨烯薄膜。石墨烯材料是非常多孔的,这使其存储电荷的表面积大大增加。该项目旨在创建一个超级电容器,可以更有效地收集,储存和释放太阳能电池收集的能量。

“我们中心有制造非常好的太阳能电池的历史,”林博士说。“但是,储存由它们产生的能量存在挑战,阳光总是随着天气而变化,这使得电流和电压不稳定,这对电池没有好处。”

现有电池通常不能储存太阳能电池产生的全部能量,因此一部分被浪费掉了。电池必须非常大才能存储足够的能量,并且可以通过转换太阳光量的波动来损坏电池。他们也有一个有限的生命周期,减少白天充电和晚上放电的循环。

200多年前发明的化学电池对环境有害。这些化学品在使用时会降解,生成废弃的不可充电电池作为废品。现代用途也需要电池快速充电和放电。

BEST超级电容器能够快速充电和放电,并且可以存储更长时间的重要功率。它比目前的电池技术更安全,因为它可以在没有过热的情况下工作,或导致爆炸或火灾。多孔石墨烯表面存储带电荷的原子(离子)并将它们从一个电极移动到另一个电极。

“在这个过程中,没有离子产生或被杀死,”林博士说。“它们通过充放电维持,并且只是四处移动,移动的离子不会降级超级电容器,理论上它可以充电数百万次,通常超级电容器至少可以工作10,000个寿命周期。”

这个“理论上”很重要。氧化石墨烯的功效已在实验室得到证实。

制作商业原型是下一步。

Kremford Pty Ltd的Kieran Harford认为这一步非常接近。“我们很确定我们可以在八周内手动制作一个原型,”哈福德先生说。“但我们需要能够使其商业化。”

该项目完成后,Kremford将拥有石墨烯解决方案的40%;FGR将拥有另外60%的股份。

“远东资本的Warwick Grigor刚刚为FGR筹集了350万美元,其中200万美元专门用于这个项目,”哈福德先生说。“我们将与宝华合作,使原型在两年内完成。”

FGR在3月份发布了一份新闻稿,建议对科学和设施的BEST电池项目进行尽职调查。5月底签署了许可证和合作协议。

克雷姆福德的电子专业知识将是该项目的关键。“克雷姆福德有一些想法如何实现这一过程的自动化,但现在还处于早期阶段,但我们相信我们可以在澳大利亚建立世界级的制造工厂,而不是离岸,”哈福德先生说。

未来几年还需要进一步投资,但哈福德先生表示,电池和存储设备业务或电子及相关行业将热衷于上市。

“市场上很多人都在努力做我们正在做的事情,给我们带来的好处是贾教授和林博士的创新,如果按照我们的计划,我们可以摆脱化学电池环境,这是惊人的。“

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