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德国研究院发布新超级电容材料

2016-10-12

  超级电容器(Supercapacitors)能快速充电的特性,可应用在全电动公车、电动车,甚至是穿戴式设备,相关材料的研究也持续进行,德国莱布尼兹新材料研究院(Leibniz Institute for New Materials,INM)发布新的超级电容材料,宣称可维持充电状态更久而不会自动放电。

  传统电容采用以绝缘物质隔开、彼此相间的电板构造,超级电容则多半采用离子液态电解质材料,以便在更高电压下运作。莱布尼兹新材料研究院团队采用铁氰化钾与液态介质的混合式材料,其能量密度以重量计算为每公斤 28.3 瓦-小时(watt-hour),以体积计算为每公升 11.4 瓦-小时。

  目前超级电容能量密度上限大约为 30 瓦-小时,莱布尼兹新材料研究院团队的成果已经相当接近上限值,并高于液态硫酸钠材质的超级电容。而研究团队也表示该材料可经过1万次充放电循环仍然维持稳定,认为在未来的能源储存市场中将有一席之地。

  研究团队表示铁氰化钾氧化还原材料提供更高的能量密度,以及更高的电力输出,另一个重要关键是采用离子选择性的离子交换薄膜,可防止电流漏失,减少自动放电导致电力流失的现象,因而能保持在充电态更久,而不易自动放电。研究团队认为采用超级电容时总希望能维持充电态越久越好,不希望自动放电导致电力流失,

  不过,由于采用氰化物,有潜在安全顾虑,要商用化还有潜在障碍。虽然团队的发布成果未来不一定能成为商用产品,但也显示超级电容的研究正方兴未艾,随时可能有效能更好的新材料突破出现。