韩国研发新型超级电容 充电仅需16秒

2013-11-19 18:21:44来源: 互联网

    随着近年来对环境保护的需求增大,电动汽车已经越发频繁地在我们生活中出现。各车企为了保证电动汽车足够长的行驶里程,主要采用锂离子电池作为动力电池。

    车企对于提升电动汽车效率和行驶里程的步伐从未停止过。目前,提升里程的方法之一就是将原本车辆制动时浪费的能量回收再利用。

    不过,制动能量回收的过程往往只持续数秒钟,而电池则需要几小时充满,对于传统电池来说这些制动回收的能量远远不够。因此,汽车制造商们不得不寻找能够更有效利用制动能量的回收方案。

    其中之一就是利用超级电容,其快速充放电的特性使其非常适合用于回收制动能量。实际上,已经有许多车企在对超级电容技术进行测试。

    目前来说,超级电容技术还不具备实际上路的能力。原因之一是,虽然其充放电效率很高,但其容量还不够大。此外,随着恒流充放电过程的反复进行,其内部材料会发生损耗,电动车生命周期中需要进行上百万次充放电,超级电容很难承受。

    韩国光州科学技术院(Gwangju Institute of Science and Technology)研发出了一种神奇的石墨烯材料。研究者制造出了一款与锂离子电池具有相同容量的超级电容。在保持超级电容固有特性的同时,能够承受足够多的充放电循环次数。

    研究者利用超声波减少原料石墨烯中的氧化物粒子,形成内部多孔形式,其内部表面积巨大,可以容纳更多的电子。

    石墨烯粉末挤进一个硬币状壳体中,在140℃温度和300千克/平方厘米压强的环境下持续5小时制成了上述材料。每一克经过特制形成的石墨烯材料,其内部的表面积要大于一个篮球场,用该材料制成的电极则能容纳更多的电解质。

    研究人员对新材料进行了测试,结果令他们自己也感到惊讶。其电容能力为150法/克,能量密度可达到64千瓦时/千克,电流密度则能达到5安培/克。

    而锂离子电池的能量密度大约在100-200千瓦时/千克。可以看到两者的能量密度差距并不是很大。除了容量等特性,新型超级电容还有其他的优势。比如,能够在16秒内的时间内充满至最大容量,并且能够在经受10,000次充放电循环后,仍然保持较高容量。

关键字:充电

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2013/1119/article_8190.html
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