快速充电可弯曲石墨烯超级电容器可为可穿戴设备供电

基于石墨烯的可穿戴超级电容器
图片来源:伦敦大学学院

伦敦大学学院(UCL)和中国科学院的研究人员开发了一种由石墨烯制成的新型可弯曲超级电容器,它可以快速安全地充电,储存创纪录的高水平能量,供长期使用。

在概念验证阶段,超级电容器作为便携式电源在许多可行的应用中显示出巨大的潜力,如可穿戴技术、手机和电动汽车。伦敦大学学院的报告

这一发现发表在自然能源它克服了大功率、快速充电的超级电容器所面临的问题——它们通常无法在小空间内储存大量能量。

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该研究的第一作者、伦敦大学学院化学系的李庄南博士说:“我们的新型超级电容器在下一代储能技术中非常有前景,可以替代当前的电池技术,或者与电池技术一起使用,为用户提供更多的电力。”

“我们设计的材料将使我们的超级电容器具有高功率密度——即充电或放电的速度——以及高能量密度——这将决定它可以运行多长时间。通常情况下,你只能拥有其中一种特性,但我们的超级电容器同时提供了这两种特性,这是一个关键的突破。”

图片来源:伦敦大学学院

Li继续说道:“此外,超级电容器可以弯曲180度而不影响性能,并且不使用液体电解质,这将最大限度地降低爆炸风险,使其非常适合集成到可弯曲手机或可穿戴电子产品中。”

该研究小组开发的超级电容器的能量密度与铅酸电池的尖端水平相当,但功率密度为每升1万瓦以上,比铅酸电池高出两个数量级。

科学家们用多层石墨烯制作电极,产生了一种致密但多孔的材料,能够捕获不同大小的带电离子。他们使用一系列技术对其进行了表征,发现当孔径大小与电解质中离子的直径匹配时,其性能最佳。

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优化后的材料可以形成薄膜,用于构建具有高功率和高能量密度的概念验证设备。

即使在180度弯曲时,它的性能也与平放时几乎相同,并且在5000次循环后,它仍保留了97.8%的容量。

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凯西·拉西()是在线编辑WT |可betway体育开户穿戴技术并专门撰写有关市场上最新的医疗可穿戴设备和使能技术的文章。可以通过info(at) weararab-technologies.com联系Cathy。