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印刷的超级电容器可以供应耗电量大的小工具

点击量:   时间:2019-01-25 02:16:08

作者:Colin Barras第一次使用印刷技术创造了一种超级电容器 - 一种可以快速释放大量电荷的设备这一进步将为“印刷”电源铺平道路,这种电源在小工具变得更薄,更轻,甚至更灵活时非常有用电子技术的进步意味着便携式设备的尺寸正在缩小,但能源需求却在不断增长,传统电池正在努力应对电池充电缓慢,因为它们化学储存能量相比之下,电子产品中常见的电容器是短期电能储存,几乎可以立即充电,但能耗很少近年来,已经开发出能够存储数千倍于标准能量的电容器,称为超级电容器它们通过向悬浮在溶液中的两个电极施加电压来充电,使得正离子通向一个电极而负离子通向另一个电极现在,由洛杉矶加利福尼亚大学的GeorgeGrüner领导的团队首次印刷了超级电容器,在早期的理论工作基础上提供了当今电子设备所需的快速爆发功率团队成员将碳纳米管喷涂到塑料薄膜上 - 两个这样的薄膜充当设备的电极和电荷收集器在这两部电影之间,该团队夹着一种凝胶电解质,该电解质是通过将水溶性合成聚合物与磷酸和水混合而制成的超级电容器的功率密度为每千克70千瓦,以便快速充电和放电能量密度为每千克9瓦时,意味着1千克可容纳约32千焦耳 Grüner告诉“新科学家”杂志,这两个数字都明显高于商业设备 “个人数字设备肯定会受益于这种可印刷的超级电容器,”英国诺丁汉大学的George Chen说但他认为,在灵活的超级电容器准备在商业市场上竞争之前还有一段路要走这是因为新的测试表明 - 尽管它的功率密度很高 - 超级电容器的效率相对较低陈说,它具有很高的内阻,因此失去了大量的储存能量而不是全部供电他认为新工作的真正进步在于工程学 - 许多研究人员研究了潜在的柔性超级电容器组件的电化学,但之前没有人构建过工作灵活的设备 “这里要考虑的不仅仅是电化学 - 还有制造和材料选择问题需要考虑,”陈说 Grüner和Chen都认为便携式设备最终将携带电池和超级电容器,以提供现代设备所需的高能量存储和快速能量放电但陈指出,实验电池显示了填补这两个角色的一些希望它们具有普通电池的储能,但也具有可与超级电容器相媲美的功率密度,这意味着它们可以比普通锂离子电池快100倍的充电和释放能量期刊参考:Nano Letters(DOI:10.1021 / nl8038579)更多关于这些主题的信息: