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高容量超级电容器将可为电动汽车供电

发布时间:2019-08-15 16:34:46

  以电池驱动的电动汽车虽然具有良好的生态足迹,但也有许多特性使其无法成为传统汽车最具吸引力的替代方案,例如价格负担不起、续航里程太短、充电时间太长等。如果能以一种更好的电力储存方式取代笨重又庞大的电池,就能为电动汽车排除掉这些不太受欢迎的特性。根据欧洲一项研究计的结果显示,高容量的超级电容器可望成为一项理想的替代方案。

  在这项名为 ElectroGraph 的研究计划中,来自研究机构与业界的十位合作伙伴共同开发出一款比现有超级电容器具有更高储存性能的创新超级电容器。以德国研究机构Fraunhofer

  IPA为主导的研究团队们基于这样的研究前提:电容器容量的增加与电极的可用区域成正比。因此,研究人员们针对一种具有前景的奈米材料进行探索具有更高表面积/单位体积(m2/g)的石墨烯。实际上,石墨烯由于具有高达每克(g)约2,600平方公尺(m2/g)的 内部表面积 ,使其成为超级电容器电极的理想材料。此外,石墨烯还具有良好的电流传导性能。

  石墨烯是由碳原子的超薄单层晶格所组成,大幅增加了电极表面。电极之间的空间则在离子液体的基础上以液体电解质加以填充。 基于石墨烯的电极结合离子电解质,形成了理想的材料组合, 在Fraunhofer主导这项计划的Carsten Glanz解释。

  事实上,并不是只有Fraunhofer的研究人员在进行这项研究,目前还有几个研究计划也正深入探讨这一研究方向。

  在斯图加特的研究人员们选择了一种特定的方法:透过让石墨烯薄层之间以一定距离排列的方式,他们就能够建立一种制造方法

  让奈米材料的理论上可用面积变得实际可用。这种方法避免石墨烯薄层之间彼此相连而导致储存面积减少,从而影响了可储存的能量。

  根据Glanz表示,在这项研究中所发现的电极可提供较目前超级电容器所用的商用电极更多75%的储存容量。研究人员们深信,在未来的电动汽车世代,电池将会连接到分布在整部汽车中的多个超级电容器。这些超级电容器可储存用于执行HVAC 、导航系统或电动后照镜所需的电能,有效地降低电池负载,以及作为卸载电池的缓冲储存,特别是当马达被启动时。因此,未来也能能只需较小型的电池即可。

  研究团队们开发出一款展示系统这是一款位于汽车外部后照镜中的超级电容器,它可在调整汽车后照镜时供电。

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