研发超级电容 iPhone五秒充电有望

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【大纪元2013年03月06日讯】(大纪元记者冯德成编译报导)研究人员最近发明了一种新型的电池,可以在几秒钟内充满移动电话甚或汽车的电池。

《每日邮报》报导,这个全新电池的全名是“微观尺度的石墨烯基超级电容器”(micro-scale graphene-based supercapacitors),此电容器的充电和放电速度,比现有的设备要快上一百至一千倍。

此电容器是由一个原子厚薄的碳层所制成,容易制造也容易嵌入小玩意里,可能有助于生产更加小型的手机电话。该研究小组说,他们的成果可以让手机和汽车快速充电,也可以让某些工具变小。

加州大学洛杉矶分校材料科学教授理查德.坎尔(Richard Kaner)说:“能量存储与电子电路的整合具有挑战性,往往因此限制了整个系统不能变小。”

在发展新的超级微型电容器时,研究人员使用了一个二维的石墨烯碳片,它的厚度只有一个原子那么大。该小组还发现了一种容易生产新电池的方法--就是使用一个标准的DVD刻录机。

研究员卡迪说:“传统超级微电容器的制造方法,涉及劳动密集的平版印刷技术,成本高,因而限制了它们的商业应用。”“现在我们采用了消费级光雕DVD刻录机,可以产生大面积的石墨烯微超级电容器,价钱只有传统设备的一小部分。”

他还说:“使用这种技术,我们已经能够生产100多个微型超级电容器在一张光盘上,需要时间不到30分钟,所用材料费也低。”

一个超级电容器电池要能有效运作,两个分离的电极需被正确定位,好让二者之间的可利用面积达到最大化,如此才能存储更大量的电荷。

以前有一种设计是把石墨烯堆叠层作为电极,好像一个三明治的面包片的样子。不过,这对电子电路并不好。在他们的新设计中,研究人员将电极并排使用,类似于交织的手指互相交叉的模式。

这有助于让每一个电极都能接触表面面积,同时也降低了离子在电解质中需要扩散的路径。其结果是新的超级电容器比层叠的设计,具有更多的充电容量和速率的能力。

研究人员说,人们甚至可以在家里使用此技术。卡迪认为:“这个过程很简单,成本也低,并且在家里也能做。”

人们只需要一个DVD刻录机和在水中分散的氧化石墨,这些都不需要多少成本就能买到。该小组表示,他们现在希望能和小工具制造商合作。凯尔说:“我们正在寻找工业合作伙伴,来帮助我们大量生产微型超级石墨烯电容器。”

(责任编辑:张东光)

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