超级电容器是一种新的储能方式,在不久的将来,它将超越化学电池。它不是以电化学方式储存能量,而是储存在电场中。与传统电池相比,超级电容器具有多种优势,包括使用寿命超过10年,耐温度变化,冲击、过充和放电效率。与传统电池...
超级电容器是一种新的储能方式,在不久的将来,它将超越化学电池。它不是以电化学方式储存能量,而是储存在电场中。与传统电池相比,超级电容器具有多种优势,包括使用寿命超过10年,耐温度变化,冲击、过充和放电效率。与传统电池相比,它们需要更少的维护,并且在处理时对环境的影响也很轻,因为它们缺少有毒化学物质。
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科学家用烧杯这些未来派电池是从20世纪60年代开始制造的,但直到最近十年,它们才变得经济划算,可用于从电动汽车到专用计算机的耗电工具。它们在"桥接"应用中很受欢迎,在这种应用中,当主系统发生故障时,备用电源会启动,产生"零停机"的电力方案。因为它们不能过度充电,超级电容器是从刹车等设备中回收能量的理想选择。而且它们可以在几分钟内重新充电。超级电容器唯一的缺点是它们需要比电池更大才能共享相同的电量。然而,由于麻省理工学院的最新进展,这种情况很快就会改变。一个超级电容器每单位重量所能容纳的电荷量与它的内表面积成正比。大多数超级电容器使用多孔碳来储存电荷。然而,这种碳在原子尺度上并不是完全多孔的,它有一个更明显的块状结构。研究人员已经证明利用碳纳米管网络(碳纳米管只有几个原子宽,但有几万个原子长),可以构建出表面积最大化的结构,使电池体积压缩25倍之多在各种储能应用中,纳米管填充的超级电容器具有超越传统电池的潜力。如果超级电容器得到广泛应用,将标志着自沃尔特200多年前发明以来首次严重偏离传统的电化学电池范式。