微型石墨烯超級電容器

微型石墨烯超級電容器

微型石墨烯超級電容器的裝置的充電或者是放電速度比常規電池快100倍到1000倍。這種利用單原子層碳製成的電池很容易生產,也很容易與電子產品結合到一起,甚至有可能促使更小的手機誕生。該科研組表示,他們的新突破不僅將會導致充電更快的手機和汽車誕生,而且也會催生更小的電子產品

基本介紹

  • 中文名:微型石墨烯超級電容器
  • 外文名:Miniature graphene supercapacitor
  • 概述 :微型石墨烯超級電容器的裝置
  • 介紹:研究人員為了研製這種新
  • 設計:為了產生一個高效超級電容
簡介,傳統方法,設計,展望,

簡介

微型石墨烯超級電容器的裝置的充電或者是放電速度比常規電池快100倍到1000倍。這種利用單原子層碳製成的電池很容易生產,也很容易與電子產品結合到一起,甚至有可能促使更小的手機誕生。
新突破不僅將會導致充電更快的手機和汽車誕生,而且也會催生更小的電子產品。研究人員為了研製這種新的微型超級電容器,採用兩維碳片,即石墨烯,它在第三維只有單原子那么厚。該科研組還發現一種能夠輕鬆生產這種電池的方法,即採用標準DVD刻錄機。

傳統方法

製造微型超級電容器的傳統方法涉及到勞動密集型光刻技術,事實證明,這種方法很難製造出符合成本效益的裝置,因此它大大限制了它們的商業套用,而我們採用消費檔次的光雕刻錄,用比傳統裝置低很多的成本大面積生產石墨烯微型超級電容器。採用這項技術後,我們能用便宜材料,在不到30分鐘的時間裡,在一個單一的光碟上生產超過100個微型超級電容器。

設計

為了產生一個高效超級電容器電池,研究人員需要分開安裝兩個電極,以便讓它們中間的可用表面積達到最大化。這么做會導致超級電容器儲存更多電荷。以前的設計把一層層石墨烯堆疊在一起,當做電極,這就如同三明治上的麵包片。然而,這種做法在電子電路上並不起作用。
在新設計中,研究人員以相互交叉的形式,把電極並排安裝,這與相互交叉的手指類似。這么做有助於擴大兩個電極的可用表面積,並減少電解液里的離子需要傳播的路線。因此新型超級電容器具備比堆疊對比物更強的充電能力和速度性能。這項技術突破可能會給電池帶來革命性發展,而以石墨烯為基礎,或再帶動一番石墨烯炒作熱潮。
微型石墨烯超級電容器

展望

這種利用單原子層碳製成的電池很容易生產,也很容易與電子產品結合到一起,甚至有可能促使更小的手機誕生。該科研組表示,他們的新突破不僅將會導致充電更快的手機和汽車誕生,而且也會催生更小的電子產品。加州大學洛杉磯分校亨利·薩繆理工程和套用科學學院的材料科學教授理察·卡納說:“儲能設備與電路相結合具有很大挑戰,它經常會對整個系統的小型化產生很大限制。”

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