【大紀元2013年03月06日訊】(大紀元記者馮德成編譯報導)研究人員最近發明了一種新型的電池,可以在幾秒鐘內充滿移動電話甚或汽車的電池。
《每日郵報》報導,這個全新電池的全名是「微觀尺度的石墨烯基超級電容器」(micro-scale graphene-based supercapacitors),此電容器的充電和放電速度,比現有的設備要快上一百至一千倍。
此電容器是由一個原子厚薄的碳層所製成,容易製造也容易嵌入小玩意裡,可能有助於生產更加小型的手機電話。該研究小組說,他們的成果可以讓手機和汽車快速充電,也可以讓某些工具變小。
加州大學洛杉磯分校材料科學教授理查德.坎爾(Richard Kaner)說:「能量存儲與電子電路的整合具有挑戰性,往往因此限制了整個系統不能變小。」
在發展新的超級微型電容器時,研究人員使用了一個二維的石墨烯碳片,它的厚度只有一個原子那麼大。該小組還發現了一種容易生產新電池的方法--就是使用一個標準的DVD刻錄機。
研究員卡迪說:「傳統超級微電容器的製造方法,涉及勞動密集的平版印刷技術,成本高,因而限制了它們的商業應用。」「現在我們採用了消費級光雕DVD刻錄機,可以產生大面積的石墨烯微超級電容器,價錢只有傳統設備的一小部分。」
他還說:「使用這種技術,我們已經能夠生產100多個微型超級電容器在一張光盤上,需要時間不到30分鐘,所用材料費也低。」
一個超級電容器電池要能有效運作,兩個分離的電極需被正確定位,好讓二者之間的可利用面積達到最大化,如此才能存儲更大量的電荷。
以前有一種設計是把石墨烯堆疊層作為電極,好像一個三明治的麵包片的樣子。不過,這對電子電路並不好。在他們的新設計中,研究人員將電極並排使用,類似於交織的手指互相交叉的模式。
這有助於讓每一個電極都能接觸表面面積,同時也降低了離子在電解質中需要擴散的路徑。其結果是新的超級電容器比層疊的設計,具有更多的充電容量和速率的能力。
研究人員說,人們甚至可以在家裡使用此技術。卡迪認為:「這個過程很簡單,成本也低,並且在家裡也能做。」
人們只需要一個DVD刻錄機和在水中分散的氧化石墨,這些都不需要多少成本就能買到。該小組表示,他們現在希望能和小工具製造商合作。凱爾說:「我們正在尋找工業合作夥伴,來幫助我們大量生產微型超級石墨烯電容器。」
(責任編輯:張東光)