研究人員開發(fā)出新型儲(chǔ)能設(shè)備充電只需1分鐘

發(fā)布:cyqdesign 2011-09-15 11:26 閱讀:2667
美國俄亥俄州Nanotek儀器公司的研究人員利用鋰離子可在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性,開發(fā)出一種新型儲(chǔ)能設(shè)備,可以將充電時(shí)間從過去的數(shù)小時(shí)之久縮短到不到一分鐘。該研究發(fā)表在近期出版的《納米快報(bào)》上。 Wl9I`Itg  
電池充電性能成為電動(dòng)車發(fā)展的最大挑戰(zhàn) 's56L,^:  
眾所周知,電動(dòng)汽車因其清潔節(jié)能的特點(diǎn)而被視為汽車的未來發(fā)展方向,但電動(dòng)汽車的發(fā)展面臨的主要技術(shù)瓶頸就是電池技術(shù)。這主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是電池的能量儲(chǔ)存密度,指的是在一定的空間或質(zhì)量物質(zhì)中儲(chǔ)存能量的大小,要解決的是電動(dòng)車充一次電能跑多遠(yuǎn)的問題。二是電池的充電性能。人們希望電動(dòng)車充電能像加油一樣,在幾分鐘內(nèi)就可以完成,但耗時(shí)問題始終是電池技術(shù)難以逾越的障礙。動(dòng)輒數(shù)小時(shí)的充電時(shí)間,讓許多對(duì)電動(dòng)車感興趣的人望而卻步。因此,有人又將電動(dòng)車電池的充電性能稱為電動(dòng)車發(fā)展的真正瓶頸。 m!FM+kge  
目前在電池技術(shù)上主要采用的是鋰電池和超級(jí)電容技術(shù),鋰電池和超級(jí)電容各有長短。鋰離子電池能量儲(chǔ)存密度高,為120瓦/公斤到150瓦/公斤,超級(jí)電容的能量儲(chǔ)存密度低,為5瓦/公斤。但鋰電池的功率密度低,為1千瓦/公斤,而超級(jí)電容的功率密度為10千瓦/公斤。目前大量的研究工作集中于提高鋰離子電池的功率密度或增加超級(jí)電容的能量儲(chǔ)存密度這兩個(gè)領(lǐng)域,但挑戰(zhàn)十分巨大。 [[.&,6  
新研究通過采用石墨烯這種神奇的材料,繞過了挑戰(zhàn)。石墨烯因具有如下特點(diǎn)成為新儲(chǔ)能設(shè)備的首選:它是目前已知導(dǎo)電性最高的材料,比銅高五倍;具有很強(qiáng)的散熱能力;密度低,比銅低四倍,重量更輕;表面面積是碳納米管兩倍時(shí),強(qiáng)度超過鋼;超高的楊氏模量和最高的內(nèi)在強(qiáng)度;比表面積(即單位質(zhì)量物料所具有的總面積)高;不容易發(fā)生置換反應(yīng)。 F3H:I"4  
新設(shè)備讓電動(dòng)車不到1分鐘充滿電 rFt