(圖:University of Central Florida)

人們日常使用電子產品的頻率越加頻繁,現有的電池容量已無法滿足需要。為了解決這個問題,中佛羅里達大學的科學家最近研發出一種超級電容,能量密度高,充電速度快,很可能改革未來的電子設備。

超級電容,快充快放

這種「超級電容」(supercapacitors)由上百萬個直徑為奈米級的電線構成,外面包裹著過渡金屬硫族化合物(transition-metal dichalcogenides,TMDs)。這種二維材料尺寸小,電子轉移速度快,能夠實現超快速充電的效果。

科學家聲稱,如果給手機換上超級電容,電池幾秒鐘內就可以充滿,電量更可維持一星期左右。

這項研究由中佛羅里達大學(University of Central Florida)物料科學及工程系助理教授 Yeonwoong Jung 領導。Jung 表示,他們使用了一種簡單的化學合成方法,將現有材料和二維材料完美整合在一起,做出二維超級電容,大大減少了電池的體積,同時增加了電池容量。

超級電容(圖:University of Central Florida)

持久耐用,潛力無限

普通的鋰離子電池在 1500 個充電循環後,性能便出現明顯下降。而超級電容在 3 萬次循環後,仍然表現良好。

如果這種超級電容投入使用,將改革電子工業;未來的手機、可穿戴電子設備、電動汽車,都將因此受益。

目前,Jung 正在為超級電容申請專利,所以仍未能轉化到商業應用上。Jung 表示,超級電容已得到概念證明,他們的研究將對很多技術產生很大的影響。

 

參考資料:

  1. Choudhary, N. et al., (2016). High-Performance One-Body Core/Shell Nanowire Supercapacitor Enabled by Conformal Growth of Capacitive 2D WS2 Layers. ACS Nano, 10(12), 10726-10735.
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