讓手機幾分鐘內(nèi)充滿電的新型超級電容器

據(jù)國外媒體報道，由于一種激進的新電池技術，能在幾分鐘內(nèi)充滿電的手機很快就會變成現(xiàn)實。名叫超級電容器的這種以晶片的形式出現(xiàn)的材料，能把手機套、汽車底盤，甚至是墻壁變成快速充電電池。

這個微小晶片意味著你能在很短時間里為你的所有電子產(chǎn)品充電：超導材料能在大約幾秒內(nèi)充滿電，而且比傳統(tǒng)電池的體積更小。

結構超級電容器的側面露出藍色的聚合體電解液，它把硅電極粘合在一起。這種超級電容器儲存電流的方式是通過讓帶電離子聚集到多孔材料表面，而非像現(xiàn)在的電池一樣通過化學反應儲存這些離子。

安德魯-威斯多弗(左)、約翰-迪恩和卡里-賓特正在欣賞他們的超級電容器。該科研組表示，他們已經(jīng)首次成功打造出這項技術的功能健全的原型機。

工程師把一個沉重的筆記本電腦懸掛在超級電容器上，用來演示它的強度到底有多好。

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充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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美國范德比爾特的研究人員表示，他們已經(jīng)首次成功打造出這項技術的功能健全的原型機。其中一名研究人員卡里-賓特說：“據(jù)我們所知，這些裝置首次證明了我們可以制造一種能在儲存和釋放大量電流的同時，又能經(jīng)受住振動或沖擊等現(xiàn)實存在的靜載荷和動力考驗的材料。”賓特和安德魯-威斯多弗研制的這種新裝置是一種超級電容器，它儲存電流的方式是通過讓帶電離子聚集到多孔材料表面，而非像現(xiàn)在的電池一樣通過化學反應儲存這些離子。因此這些超級電容器能在幾分鐘內(nèi)儲滿電或者是充電，并不需要幾小時，而且它能循環(huán)使用數(shù)百萬次，并不像現(xiàn)在的電池一樣只能使用數(shù)千次。

賓特說：“當你能把能量與建設系統(tǒng)的成分結合在一起時，它就打開了科技可能性的全新世界的大門。突然間，以健康、娛樂、旅行和社交為基礎設計的科技產(chǎn)品的能力，將不再受到插座和外部電源的限制。”超級電容器只儲存比當前電池少10倍的電量，但是它們的續(xù)航時間卻比后者長一千倍，這意味著可以把它們建在墻體和汽車底盤里。

賓特說：“當你把電能儲存在需要結構整體性的重型材料里時，電池的性能指標會發(fā)生變化。超級電容器儲存的電能比當前使用的鋰離子電池少10倍，但是它們的續(xù)航時間卻比后者長一千倍。也就是說它們更適合于結構應用。如果它們很快就會失去作用，每隔幾年就需要更換一次，把它們當做建設住宅、汽車底盤或者飛行器的材料就沒有什么意義了。”

賓特和威斯多弗在5月19日發(fā)表在在線雜志《納米快報(NanoLetters)》上的一篇論文中稱，他們的新結構的超級電容器在壓強高達44磅/平方英尺(約合6千帕)和振動加速度超過80g(比噴氣發(fā)動機渦輪葉片承受的壓力和振動明顯更大)的環(huán)境下，在儲藏電荷和釋放電荷方面的操作堪稱完美。此外，該裝置的機械強度并不會影響它的電能儲存能力。

賓特說：“我們的超級電容器在未被拆封、結構完整的情況下，能儲存更多電能，而且與已拆封的、現(xiàn)貨供應的商用超級電容器相比，它能在更高的電壓下正常運行，并且在強烈的動態(tài)和靜態(tài)壓力下也不例外。”