美研制出高性能超级电容材料

石鑫华视觉

    据物理学家组织网4月16日（北京时间）报道，美国加州大学洛杉矶分校亨利·萨穆埃利工程与应用科学学院的研究人员，成功研制出一种新的超级电容材料，并证明其能快速地存储和释放能量，有望广泛应用于城市电网、混合动力汽车的再生制动系统等能源传送系统。相关研究成果发表在4月14日出版的《自然·材料学》杂志上。

    由材料科学和工程学教授布鲁斯·杜恩领导的科研团队合成出了一种氧化铌，并证明其拥有稳定的储能能力。这种新材料将被用在“超级电容”内。超级电容是一种兼具锂离子电池的高储能能力和普通电容的快速传送能量的设备。

    该论文的主要作者、杜恩的研究生维罗妮卡·奥古斯丁表示：“我们的最新研究正在模糊电池与超级电容之间的界限，最新发现很好地摒弃了电容和电池的不足之处。”电池能有效地存储能量但不能很好地交付能量，因为载荷子（离子）通过固体电池材料时移动得很慢；而电容的储能能力一般比较低。

    科学家们表示，最新技术有望使设备能快速充满电，这些设备可广泛应用于从移动电子学到工业设备等各方面。例如，使用了超级电容的捕能系统可以为港口上的装载起重机提供能量，减少诸如柴油等碳氢燃料的使用。

    杜恩强调，尽管用这种材料制造电极迈出了关键的第一步，但是，为了获得实用的具有高能量密度、能在1分钟内充满电的设备，未来，我们必须在纳米尺度或超越纳米尺度的工程学领域取得突破。