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电双层电容器可以延长电动汽车电池使用寿命

发布时间:2019-01-11 来源:未知 作者:admin 浏览次数:


  为了开发新一代电动汽车、太阳能系统和其他清洁能源(解释:向自然界提供能量转化的物质)技术,研究人员需要一种有效的途径来存储能量。有一种关键的能量存储设备适用于这些应用和其他应用,就是超级电容器,也称为电双层电容器。
独特(释义:特有的、特别的)的三维阵列纳米孔刻在沸石(用途:环保壁材水处理土壤修复剂分子筛)矿模板炭中,使它可以用作电极(electrode),以制备高性能超级电容器,这种电容器具有高容量和快速充电时间
  在最近的一项研究(research)中,科学家们已经考察了可能使用的一种材料(Material),这种材料叫做沸石(用途:环保壁材水处理土壤修复剂分子筛)矿模板碳(C),可作为电极,用于这种类型的电容器,他们发现,这种材料独特的孔状结构大大提高了电容器的整体性能。新能源汽车展综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)
  研究(research)人员博之福华,西原博友,太极小暮,京谷隆来自日本仙台东北大学,他们已经发表的成果就是研究高性能电双层电容器,发表在最近一期的美国化学学会杂志。
  为了储存能量,电双层电容器充电要使用离子,这些离子从本体溶液迁移到电极(electrode),在那里它们被吸附。在到达电极表面之前,这些离子必须穿过狭窄的纳米孔,而且要尽可能(maybe)快速高效(指效能高的)。基本上可以说,离子穿过这些路径越快,电容器充电就越快,就会带来高速度性能。此外,电极吸附离子密度(单位:g/cm3或kg/m3)越大,电容器可以存储的电荷量就越大,就会带来高容量电容。
  最近,科学家们一直在测试(TestMeasure)材料,他们使这些孔具有各种不同的大小和结构,努力实现既有快速的离子传输,又有很高的吸附离子密度。但是这两个要求是有点矛盾(事物属性的对立)的,因为离子穿过较大的纳米孔会更迅速,但大纳米孔会使电极密度低,从而降低(reduce)吸附离子密度。
  ”在这项工作中,我们成功地表明,有可能满足这两个看似矛盾的要求,就是满足高功率密度和高容量电容,采用沸石矿模板炭就可以,”西原对物理学家组织网站说。新能源公交客车燃料电池为动力的,推行过程中最大的阻力是安全。公交车的安全性是非常重要的。由于对氢燃料有区别于出租车的要求,所以推广过程中可能需要建立专门的存储站,运输线,加注机器。
  这种沸石(用途:环保壁材水处理土壤修复剂分子筛)矿模板炭包含的纳米孔直径是1.2纳米,小于大多数电极(electrode)材料(Material),而且有一种非常有序的结构,而其他的孔可能就是无序的和随机的。这种纳米孔的小尺寸就使得吸附离子密度很高,而这种有序的结构被描述(description)为钻石般的框架,就使离子可以快速穿过纳米孔。在先前的研究中,研究人员发现,沸石矿模板炭上面的纳米孔小于1.2纳米,就没有办法实现快速离子传输,这表明这一尺度可提供最佳平衡,就是平衡高速性能与高容量电容。
  在测试(TestMeasure)中,沸石矿模板炭的性能超过了其他材料(Material),表明它可被用作一种电极,用于高性能电双层电容器。
  ”我们现在正在试图进一步提高沸石(用途:环保壁材水处理土壤修复剂分子筛)矿模板炭的能量密度(单位:g/cm3或kg/m3),使它达到和充电电池(Battery)相同的水平,”西原说。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。”如果这样的电双层电容器被开发出来,用于移动设备比如手机,充电时间就可缩短到只有几分钟。还有另一个重要的应用前景,就是电双层电容器可以支持电动汽车的充电电池,增加电池使用的时长。也为了这种目的,实现更高的能量密度就是一个关键问题。”

  


  
  
  

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