与电池类似，超级电容器适合重复储存电能。格拉茨理工学院的研究人员提出了一种在自然通信中超级安全和可持续的超级电容器。有限安全性类似于电池，超级电容适合反复储存电能。格拉茨理工学院的研究人员在《自然通讯》中提出了一种超级安全、可持续的超级电容器。
有限的安全性、可持续性和可回收性是当今锂离子电池技术的主要缺点，原材料(如钴)的可用性也有限。在为电动汽车寻找替代的电化学储能系统，并从可再生能源中储存能量时，电池和电容器的结合是非常有前途的：“混合超级电容器”。它可以像电容器一样快速充电和放电，并可以存储几乎与传统电池一样多的能量。与后者相比，它可以更快更频繁地充放电：锂离子电池的使用寿命达到数千次，而超级电容管理的充电量约为一百万次。
由碳和盐水组成的系统
这种混合超级电容器的一种特别可持续但迄今未开发的变体由碳和碘化钠水溶液(NaI)组成，并具有正电池电极和负超级电容器电极。格拉茨理工大学的研究人员现在已经更详细地研究了这种超级电容器中电化学储能的工作原理，以及碳电极的纳米级孔隙中发生了什么，并于最近在科学杂志《自然通讯》上发表了他们有希望的结果。Christian Prehal解释道：“我们正在详细研究的系统由纳米多孔碳电极和碘化钠水溶液(即生理盐水)组成。这使得该系统特别环保，成本效益高，不易燃，易于回收。”他是这项研究的第一作者，最近从格拉茨大学材料化学与技术研究所调到苏黎世联邦理工学院。
出乎意料的高储能容量
借助小角X射线散射和拉曼光谱，研究人员首次能够证明，在充电过程中，固体碘纳米颗粒在电池电极的碳纳米孔中形成，在放电过程中，纳米颗粒再次溶解。正如Christian Prehal所说，这纠正了之前怀疑的反应机制，并产生了深远的影响：“固体碘在纳米孔中的填充程度决定了电极中可以储存多少能量。通过将所有化学能储存在固体碘颗粒中，碘-碳电极的储能容量达到了意想不到的高值。”这一新的基础知识为具有高能量密度和极快充电速度的混合超级电容器或电池电极开辟了道路。Qamar Abbas已经成功研究并进一步开发了这种混合电容器，他目前是材料化学与技术研究所的莉泽迈特纳FWF奖学金获得者，也是这项研究的另一位主要作者。
标签：
免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！