中美研发 可续航35公里
超级电池7 秒充满

(北京19日综合电)中国和美国科学家研发出一种高性能超级电容器电极材料“氮掺杂有序介孔石墨烯”。充电只需7 秒钟,即可续航35公里,可做为电动车的“超强电池”。这项研究成果18日发表在国际期刊《科学》(Science )上,备受瞩目。

新华社报道,中国科学院上海矽酸盐研究所与北京大学、美国宾夕法尼亚大学连手研究能让超级电容器兼具高功率、高能量的理想材质。

中科院上海矽酸盐所黄富强研究团队发现,石墨烯是超级容器电极的最佳选择。

中国科学院上海硅酸盐研究所研究员黄富强博士,率领团队发明了“超强电池”,备受关注。

价格低廉安全可靠

超级电容器是介于传统电容器和电池之间的电化学储能装置。

由于具有功率密度高、回圈寿命长、安全可靠等特点,现已广泛应用于混合电动汽车、大功率输出设备等领域。

报道指现任中国科学院上海硅酸盐研究所研究员、中国科学院“百人计划”获得者黄富强博士的团队,反复试验发现,氮掺杂有序介孔石墨烯的性能表现最佳。

他说,墨烯不仅能实现高能量密度、高功率密度,而且还可以使用环保型的电解液,做到无毒、环保、价格低廉、安全可靠。

报道表示,这种新型石墨烯超级电容器体积轻巧、不易燃也不易爆,生产成本低,可以大量生产。

性能比铅酸、镍氢等电池好,且快速充放电效能也优于锂电池,因此可做为“超级电池”应用在现有的混合电动汽车、大功率输出设备上。

石墨烯比传统电极材料优越:
1.高比表面积有利产生高能量密度
2.超高导电性有利保持高功率密度
3.化学结构丰富有利提高能量密度
4.特殊电子结构有利优化结构与性能关系

“超强电池”对电动车业无疑是重大革命。

可循环充电5万次电池能源掀革命

在上海世博会上成名的零排放超级电容车,靠站充电90秒,可以跑7公里,到下一站再充电;而引入石墨烯介质的超级电容器应用于同款车辆,只要充电7秒钟,就能跑35公里。

这项中美合作研发的高效储能电极材料新成果,除了超快速充放电,它还拥有循环充电5万次以上的十多年超长寿命,有望为电池能源行业带来革命性变化。

美国太空总署今年9月28日宣布发现火星上有液态水的新证据。(法新社)

火星表面据信为水流动形成的深色、狭窄、100米长条纹。(路透社)

导电最佳散热最好

谁都希望电池充电时间最短、续航时间最长,但现实中这两个时间往往成正比,哪怕市面上最好的电动车,正常情况下也需要充电好几小时,才能续驶数百公里。此外,电动车瓶颈还在于电池寿命有限,以及电池自重过大。

针对这些难题,中美合作团队,对基于活性炭的超级电容器进行新材料革新,发明了同为“炭族”的石墨烯超级电容器材料。比起铅酸电池、镍氢电池、锂电池等,“诺奖材料”石墨烯,相当于只有一个碳原子厚度的“纸”,导电最佳,散热最好,且最轻最薄。

不过,以石墨烯材料为核心的超级电容器,与车用锂电池相比,单次充电后的电池容量还不够大,“耐力”还不够足。

但其短时充放电、功率密度高的“爆发力”,在包括国防军工在内的各种交通工具、大功率输出设备上具有理想应用前景。

澳洲总理特恩布尔星期五参观日本东京科学未来馆时,用手机与本田机器人Asimo自拍。(路透社)

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