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中美研究人员研发新型超级电容器 功率高/充电速度快

2020-06-08 浏览次数:2,203 次 盖世汽车

据外媒报道,美国宾夕法尼亚州立大学(Penn State)以及中国两家大学(闽江学院和贵州教育学院)的研究人员表示,基于氧化锰研发出一种新型超级电容器,能够将电池的存储容量与其他超级电容器的高功率和快速充电特点相结合。

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(图片来源:宾夕法尼亚州立大学)

宾夕法尼亚州立大学材料研究所工程科学与力学助理教授Huanyu “Larry” Cheng表示:“氧化锰无疑是一种很有前景的材料,通过与钴锰氧化物结合,形成了一种异质结构,我们能够调整该结构中的界面性能。”

该研究小组首先进行了模拟实验,以观察锰氧化物与其他材料结合后性能如何变化。将锰氧化物与半导体耦合时,能够形成一个导电界面,而且用于传输电子和离子的电阻很低。这一点很重要,否则该材料的充电速度会很慢。

访问学者Cheng Zhang表示:“探索让具有钴锰氧化物的锰氧化物作为正极,以及让一种石墨烯氧化物用于负电极,可以产生一种不对称的超级电容器,而且该超级电容器的能量密度和功率密度都很高,还具备良好的充放电循环稳定性。”

该研究小组将研发的超级电容器与其他超级电容器相比,发现能量密度和功率都更高。而且研究人员相信,通过增加该材料的横向尺寸和厚度,此种材料可能可用于电动汽车。到目前为止,研究人员没有试图扩大材料的规模。接下来,他们计划调整界面,让半导体和导电层能够满足更好的性能。研究人员希望能够将该款超级电容器应用于柔性可穿戴电子设备和传感器中,为此类设备供电,或者直接用作自行供电的传感器。

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