超级电容器是一种很有前途的候选人为电动汽车的未来,尤其是在城市地区哪里有潜在重大基础设施收费。然而,超级电容器通常忽视由于高生产成本。
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在一项新的研究中发表在先进的科学亚博老虎机网登录,伦敦帝国理工学院和伦敦大学学院的研究人员描述了他们如何创建新型自立式超级电容器电极具有高储能能力有机副产品的利用造纸称为木质素。
在这项研究中,木质素被用作替代昂贵的石墨烯材料。亚博网站下载研究小组创建了一个独立的电极结构更轻、更紧凑的比传统的电极,同时仍然保持存储容量。
创建其设备,研究小组开发了一种革命性的技术包括纳米纤维的木质素被压缩成致密结构。团队定制电极的微观结构,减少的数量微米大小的洞不帮助能量储存。流程维护单个纤维的孔隙度,储存电能。研究人员使用先进的成像技术在三维空间中看到他们的电极的微观结构。研究团队表示,能够全面设想超级电容器设备的微观结构是提高的关键技术。
研究人员说,这是至关重要的发展更负担得起的和可持续的替代当前的电极设计。团队强调的重要性降低了生产成本和依赖基本的材料如果超级电容器要扮演一个角色在脱碳交通行业,以及燃料电池和电池。亚博网站下载
在另一项研究中发表在2020年6月在能量储存,研究人员从德州农工大学详细的超级电容器,也从木质素。使其电极,德州团队受到纯化木质素高锰酸钾,一个共同的消毒剂。接下来,他们应用高温高压触发高锰酸钾的氧化反应,导致破裂和二氧化锰的沉积。由此产生的木质素和二氧化锰的混合物被应用到一个铝板创建新型电极。
使用新的电极设计,研究人员发现他们的超级电容器有非常安全的电化学特性。具体地说,他们发现电容没有受到成千上万的充电和放电周期的影响。比电容也发现900倍高于已经发现了类似的超级电容器。
比电池?
即使它是标准的电动车技术,锂离子电池可能不是最终的解决方案。超级电容器提供正在进行的一些问题的答案全电动汽车和混合动力汽车可以提供好处。
超级电容器是目前用于再生制动系统。高功率密度使他们快速存储和放电功率,这是非常有用的用于收集能量由汽车的刹车。
而不是储存能量的物质,超级电容器电在一个静态的状态,因为他们更依赖物理比化学、超级电容器尽快锂离子电池不下降,这提出了一个重大的机会增加电动汽车的寿命。
目前锂离子电池相比,超级电容器的最大的好处是快速充放电能力。电动汽车由超级电容器有可能在几分钟而不是几小时被起诉。超级电容器也适合无线充电。当你加入快速充电能力,它是一种快速、无缝的充电过程。
不幸的是,超级电容器目前不能够存储尽可能多的动力锂离子电池,这使得他们更不适合电动汽车。然而,他们不应该排除未来使用:花了一些时间来画出一个令人满意的里程范围从锂离子系统。
使用超级电容器的另一个大问题在车辆的时间他们可以举行。如果你离开车由超级电容器在机场停车场了一周,你将回来发现它没有任何费用。快速充电可以解决这个问题,一个充电器必须附近,有足够的几千安培安培数。超级电容器的充电基础设施的部署不是商业上可行,但随着电动汽车越来越普遍,基础设施可能会发展。
尽管他们的缺点,超级电容器是有用的在混合动力系统和兰博基尼等汽车制造商正在使用它们来提高性能。兰博基尼西安使用超级电容器和一个电动马达来实现0 - 100公里每小时在2.8秒。的价格在300万美元左右,然而,西安不是最好的一个实际的例子超级电容器。
引用和进一步阅读
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