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塑料超级电容器打破容量和使用寿命记录

由于 PEDOT 具有较大的表面积,因此可用作蓄电装置。(图片来源:加州大学洛杉矶分校/Maher El-Kady)
由于 PEDOT 具有较大的表面积,因此可用作蓄电装置。(图片来源:加州大学洛杉矶分校/Maher El-Kady)
PEDOT 是一种导电聚合物,可保护电子设备免受静电放电的影响,但它也能储存电能。这种聚合物的储电量如此之大,储电频率如此之高,可以想象它可以用作一种储能装置。
Renewable Science

PEDOT 是一种碳氢环聚合物,它的高导电性和高容量在很大程度上受到其表面积非常小这一事实的限制。这一因素决定了任何电容器的电气性能。

 

加利福尼亚大学的研究人员对这种结构进行了改良,使其非常类似于皮毛或毛皮。换句话说,通过使用碳纳米管和石墨烯作为载体材料,电容器的可用表面积大幅扩大。这将容量提高到每平方厘米 4,600 毫法,是传统 PEDOT 的十倍。此外,这还大大提高了电池的耐用性:经过 70,000 次充电后,仍能保持原有容量的 70%。总共可以进行近 10 万次充电。

 

与传统电池相比,这种电池还有另一个优势:由于不需要化学存储过程,因此可以实现非常高的充放电容量。在更大规模的设计中,这些电池可以集成到电网中,直接储存多余的能量,并在需要时以同样快的速度再次释放。

 

考虑到超长的使用寿命(即使每小时放电一次,也可使用近 10 年)、高存储容量和极高的充电能力,可想象的应用领域非常广泛。例如,太阳能电池 已经与电容器相结合,以平衡生产波动。

 

 

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Mario Petzold, 2025-01-25 (Update: 2025-01-25)