未來的儲能超級電容：像紙一樣可彎曲、可折疊！

伊朗德黑蘭伊斯蘭阿扎德大學(xué)科學(xué)與研究分院(Science and Research Branch of Islamic Azad University)等離子體物理研究中心的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一種制造紙張超級電容的方法，用于儲存電能。在厚度只有一層的情況下，這些新型超級電容器可以彎曲、折疊、扭曲，而且還能保持電力。

　　超級電容是指每單位體積內(nèi)的能量是傳統(tǒng)電容的10倍以上，并且能快速充放電的設(shè)備。與其他類型的紙張超級電容器相比，Leila Fekri Avals博士團隊開發(fā)的紙張超級電容器更輕、更便宜，比早期的紙張超級電容器更靈活，為它們提供了全新的潛在用途。Aval博士解釋說，在不久的將來，工業(yè)和自制的超級電容器的應(yīng)用將會增加，成本也會降低，從而使它們向公眾開放。

　　今天，如果你需要儲存大量的能量，你通常需要使用大而重的可充電電池。超級電容也可以做到這一點，但它的作用更大：它的充放電速度比傳統(tǒng)電池要快得多——只需幾分鐘，而不是幾個小時——而且在使用壽命內(nèi)，它的充放電次數(shù)也會更多。

　　碳以碳納米管的形式存在于今天的電容器和超級電容器中，它具有高效儲存能量的理想性能。自20世紀50年代以來，研究人員已經(jīng)開發(fā)出了它的高強度和優(yōu)異的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性；碳具有很強的彈性和柔韌性，可以很容易彎曲和拉伸。

        (a)具有GNPs電極結(jié)構(gòu)的對稱紙張超級電容器的示意圖，(b)制造的紙張超級電容器，(c)彎曲狀態(tài)的紙張超級電容器。

　　這個研究小組調(diào)查了商用超級電容器的結(jié)構(gòu)，并制作了一種使用不同層的碳納米管紙的超級電容器。他們使用鈦酸鋇來分離這些層，這比任何替代化合物都更經(jīng)濟。這種新型紙質(zhì)超導(dǎo)體即使被卷起或折疊，也能有效地儲存能量。

　　這些新設(shè)備的潛在應(yīng)用非常廣泛：醫(yī)療植入物、皮膚貼片、可穿戴技術(shù)，以及用于家庭和商業(yè)運輸和智能包裝的新型大規(guī)模儲能設(shè)備。例如，想象一下，使用可以卷起來塞進口袋的平板電腦，或者外套的一部分可以成為手機，或者用衣服的一部分作為電池給手機充電。

　　Aval博士預(yù)計，這些超級電容器的商業(yè)和本地應(yīng)用將很快增加，成本將會下降，因此這項技術(shù)將會進入大眾市場。Aval博士說，能源是我們未來最重要的挑戰(zhàn)。制造一種儲存能量、具有高功率和能量密度但成本低的設(shè)備是很重要的。這就是激發(fā)我們研究紙張超級電容器的原因。

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