據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,美國科研人員制成了一種新型超級(jí)電容(DLC),只需不到1毫秒的時(shí)間即可完成充電,并在交流電路的測(cè)試中獲得了成功。
超級(jí)電容也稱雙電層電容器,是一種新型儲(chǔ)能裝置,能在幾秒鐘內(nèi)完成充電,此外還具有容量大、功率高、使用壽命長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等特點(diǎn),在數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦、新能源汽車等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
超級(jí)電容主要通過導(dǎo)體的表面來存儲(chǔ)電荷,因此用于存儲(chǔ)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(jí)電容大多采用多孔化活性炭結(jié)構(gòu)來擴(kuò)大儲(chǔ)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(chǔ)能容量更大,與電池相比能量傳遞速度更快。但就某些設(shè)備而言,這區(qū)區(qū)幾秒的充電時(shí)間仍然顯得有些長(zhǎng)。
由美國JME公司總裁約翰·米勒所帶領(lǐng)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì),對(duì)超級(jí)電容的結(jié)構(gòu)和電極進(jìn)行了新的設(shè)計(jì),使其充電的時(shí)間縮短到了200微秒(人類每次眨眼的時(shí)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(xué)院的羅恩·奧特洛設(shè)計(jì)。整體由一組與底座垂直的石墨烯基片構(gòu)成:石墨烯基片只有一個(gè)原子厚,由等離子體化學(xué)沉積而成;其基座由10納米厚的石墨制成。實(shí)驗(yàn)顯示,與原先的多孔化活性炭結(jié)構(gòu)制成的超級(jí)電容相比,新電容效率更高,能在更短的時(shí)間內(nèi)完成充電。