超級電容器幾乎可以立即充電,并在需要時釋放大量電量。如果它們可以容納更多能量,它們可以完全消除電動汽車的致命弱點(diǎn)-充電時間慢?,F(xiàn)在,中國和英國的科學(xué)家表示,他們已經(jīng)找到了一種方法來存儲每體積比以前超級電容器多10倍的能量。
倫敦大學(xué)學(xué)院和中國科學(xué)院的一個研究小組發(fā)布了一項研究,并證明了一種新的超級電容器設(shè)計的概念,該設(shè)計使用石墨烯層壓膜并專注于各層之間的間距,研究人員發(fā)現(xiàn)它們可以從根本上提高能量密度。他們根據(jù)電解質(zhì)離子的大小精確調(diào)整了膜中孔的大小。
研究小組說,使用這種設(shè)計,可以大大提高體積能量密度。當(dāng)類似快速充電商業(yè)技術(shù)傾向于提供每升約5-8瓦時的電能時,這種新設(shè)計已通過創(chuàng)紀(jì)錄的88.1Wh/l的測試。該團(tuán)隊聲稱它是有史以來碳基超級電容器的最高能量密度。
該數(shù)字接近典型鉛酸電池的高端存儲,但是鉛酸電池充電速度非常慢且功率密度較低,但超級電容器可以非常非??焖俚爻潆?,并提供大約每升10千瓦的巨大功率密度。此外,超級電容器的使用壽命似乎很長,在5000次循環(huán)后仍能保持其97.8%的能量容量,而且它們非常靈活,在彎曲180度時與平放時幾乎完全一樣。
但是超級電容器還有三大缺點(diǎn)。首先是這些超級電容器的密度仍遠(yuǎn)低于頂級鋰電EV電池。特斯拉汽車鋰電池組估計值為877.5 Wh/l,這意味著超級電容器必須是特斯拉電池組大小的10倍才能提供相同的里程。第二個問題:超級電容器傾向于泄漏能量,而不是很好地存儲能量。第三點(diǎn):這是石墨烯制成的,但迄今為止,沒有人能以可行的價格大批量生產(chǎn)石墨烯。