美研發(fā)高性能超級電容材料

    近日，美國加州大學(xué)洛杉磯分校亨利·薩穆埃利工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的研究人員，成功研制出一種超級電容材料，并證明其能快速存儲(chǔ)和釋放能量。該材料有望廣泛應(yīng)用于城市電網(wǎng)、混合動(dòng)力汽車的再生制動(dòng)系統(tǒng)等能源傳送系統(tǒng)。相關(guān)研究成果發(fā)表在4月14日出版的《自然·材料學(xué)》雜志上。

　　由材料科學(xué)與工程學(xué)教授布魯斯·杜恩領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)合成出了一種氧化鈮材料，具有穩(wěn)定的儲(chǔ)能能力，可用在“超級電容”內(nèi)。所謂“超級電容”，是一種兼具鋰離子電池高儲(chǔ)能能力和普通電容快速傳送能量的設(shè)備。

　　一般而言，電池能有效地存儲(chǔ)能量但不能很好地交付能量，因?yàn)檩d荷子(離子)通過固體電池材料時(shí)移動(dòng)得很慢；而電容的儲(chǔ)能能力一般比較低。“我們的最新研究正在模糊電池與超級電容之間的界限，最新發(fā)現(xiàn)很好地摒棄了電容和電池的不足之處。”團(tuán)隊(duì)成員維羅妮卡·奧古斯丁說。

　　科學(xué)家們表示，該技術(shù)有望使設(shè)備能快速充電，從而可應(yīng)用于從移動(dòng)電子學(xué)到工業(yè)設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域。例如，使用了超級電容的捕能系統(tǒng)可以為港口上的裝載起重機(jī)提供能量，減少諸如柴油等碳?xì)淙剂系氖褂谩?/p>

　　杜恩強(qiáng)調(diào)，盡管用這種材料制造電極邁出了第一步，但若要獲得具有高能量密度、能在1分鐘內(nèi)充滿電的設(shè)備，還需在納米尺度或超越納米尺度的工程學(xué)領(lǐng)域取得突破。