基于石墨烯的超级电容将替代混合动力车用动力电池

来源:新能源汽车聚焦网

科学家采用新工艺所合成的纳米结构石墨烯材料将帮助超级电容器完成从车用辅助动力源到主动力源的角色转换。



新材料的发现与新技术的突破赋予了科学家们越来越多的选择空间，一些可能原本无法想象的事情正在逐渐变成可能。美国《Physics World》杂志最近披露的一项研究结果表明，未来的混合动力汽车或者电动汽车，将有可能不依赖于动力电池前进。

你没有看错，超级电容将有可能在十年之后替代动力电池成为主流的混合动力汽车动力源。我们知道，长期以来，超级电容以其高比功率著称，但比能量一直是它的短板。限于材料技术的发展，超级电容只能以辅助动力源的角色出现在各种混合动力公交车上，用来平抑启动或急加速时大电流对动力电池所造成的不良影响。

但是，革命性材料石墨烯的出现（参见该文的介绍）为其开辟了一条新的发展通道，未来基于石墨烯的超级电容器不仅能量密度足够高（可与目前最先进的镍氢电池比肩，在室温下达到85.6Wh/kg的比能量），而且能够在几分钟甚至几秒钟的时间内完成充电。这就意味着，超级电容将有可能替代镍氢电池，成为独当一面的混合动力车用储能源。

令人高兴的是，在这种基于纳米技术的石墨烯超级电容的开发过程中，不仅仅有美国科学家的身影，中国的大连理工大学也参与到了其中。早在2006年刚探明石墨烯可以作为储能材料被应用在超级电容器中的时候（鉴于其超高的比表面积以及很高的电导率），研究团队就遇到了一个问题，那就是单层的石墨烯在形成宏观聚集体（restack）过程中，石墨烯片层之间互相杂乱叠加，从而导致有效双电层面积减少（如下图所示），不利于电解液的扩散。

时隔四年，新能源汽车聚焦网再次获悉该研究成果时，科学家们已经使用了一种新的合成工艺，合成了一种纳米尺度的周期性褶皱型石墨烯，并以此来替代原有的扁平式石墨烯，圆满地解决了相关遗留问题。
--
FROM 117.104.188.*