- 美國JME電容公司研制成由一組與底座垂直的超級電容
- 新電容效率更高，能在更短的時(shí)間內完成充電
據了解，超級電容也稱(chēng)雙電層電容器，是一種新型儲能裝置。通常能在幾秒鐘內完成充電，此外還具有容量大、功率高、使用壽命長(cháng)、經(jīng)濟環(huán)保等特點(diǎn)，在數碼相機、掌上電腦、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域都有著(zhù)廣泛的應用價(jià)值。
超級電容主要通過(guò)導體的表面來(lái)存儲電荷，因此用于存儲電荷的面積越大、分離出的電荷越密集，其電容量越大。據悉，目前現有的超級電容大多采用多孔化活性炭結構來(lái)擴大儲能面積，這種龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離，使其與普通電容相比儲能容量更大，與電池相比能量傳遞速度更快。不過(guò)，就某些設備而言，區區幾秒的充電時(shí)間仍然顯得有些長(cháng)，因此科研人員一直在試圖進(jìn)一步縮短其充電時(shí)間。
美國俄亥俄州謝克海茨市JME電容公司總裁約翰·米勒表示，這次研發(fā)實(shí)際上是對此前的超級電容的結構和電極進(jìn)行了新的設計，使其充電的時(shí)間縮短到了200微秒。而人類(lèi)每次眨眼的時(shí)間約為0.2秒至0.4秒，即20萬(wàn)微秒至40萬(wàn)微秒，這種超級電容的充電時(shí)間比人類(lèi)眨眼時(shí)間還短。
據了解，該電容整體由一組與底座垂直的石墨烯基片構成：石墨烯基片只有一個(gè)原子厚，由等離子體化學(xué)沉積而成；其基座由10納米厚的石墨制成。米勒形象地稱(chēng)其為“一組600納米高的土豆片并排站在一起”。實(shí)驗顯示，與原先的多孔化活性炭結構制成的超級電容相比，新電容效率更高，能在更短的時(shí)間內完成充電。
研究小組稱(chēng)，這種新型超級電容不但能夠取代比其大6倍的傳統電容以騰出更多的空間，還能更好地平抑電路中的電壓波動(dòng)。此外，該電容還在一個(gè)交流整流濾波電路的測試中獲得了成功，而先前由于多孔化活性炭電阻率明顯大于金屬，超級電容曾一度被認為不能用于交流電路。
羅德尼·魯夫教授表示，下一步他的科研小組還將設法使石墨烯薄片變得更長(cháng)、更平行，以在最大電容量和離子流最小束縛中找到一個(gè)平衡點(diǎn)，使超級電容發(fā)揮出更好的性能。另外，據他介紹，隨著(zhù)重量和尺寸逐漸縮小，超級電容還將在航空、航天、軍事等更多領(lǐng)域獲得應用。
