标签: 海绵技术

美国德州大学奥斯汀分校的研究人员已经开发出一种创新的3D碳，它可以当作大幅强化的超级电容(supercapacitor)使用，可储备电力供作电动车与消费性电子设备等使用。  研究人员表示，这个多孔新材质能够提供更多电荷，使得超级电容的性能大跃进，为这类电力存储设备开启许多前所未有的潜在应用的大门。  “我们合成了一个新的类似海绵的碳，每一公克具有高达3100平方英尺的表面（两克就拥有相当于一个足球场的表面）。它还拥有较高的导电性，在进行 最佳化之后，也拥有很棒的散热管理功能”，该大学团队领导人Rodney Ruoff表示，“生产这个多孔碳的程序随时都可转化成业界的层级。”  超级电容有点类似电池，它们皆可以存储电荷，但是电池是通过比较费时的化学反应来作用，意味着电力的存储与释放相对较慢。另一方面，超级电容存储电荷的方式类似于静电，能够更快提供电力，而且比电池更省电，但是通常容纳比较少的电荷。  由德州大学奥斯汀分校研究人员所开发出的新的碳材质可望改变此一现状。由它所制造的超级电容拥有趋近于铅酸电池的电力容量，同时保有超级电容的较高电力密度特性。   这个新材质结合了两种电力存储系统的特性，Ruoff指出，为了合成这种碳材质，该团队先使用微波炉来让氧化石墨脱落，然后用氢氧化钾来进行处理，最后创造出全部都是细微孔洞的碳—基本上就是个海绵，在结合电解质之后，就可以存储庞大的电荷。   这项研究的下一步就是确认该材质的正确形状。Ruoff向美国能源部的Brookhaven国家实验室求助，运用全世界最高密度的显微镜来检视它的 纳米级结构。他们的观察确认了Ruoff的假设，这个合成碳是新的3D材质，拥有高度弯曲、单一原子厚度的碳结晶墙，上面有许多细微小孔。