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研究人员设计了一种高性能、低成本、环保且可拉伸新型超级电容器

Skoltech,阿尔托大学和麻省理工学院的研究人员设计了一种高性能,低成本,环保且可拉伸超级电容器,可用于可穿戴电子产品。

研究人员设计了一种高性能、低成本、环保且可拉伸新型超级电容器
新型超级电容器

超级电容器具有高功率密度、充放电速度快、循环寿命长和成本效益高的特点,是一种很有前途的电源,可用于从移动和可穿戴电子产品到电动汽车等各种领域。然而,在一种适用于小型设备的超级电容器中将高能量密度、安全性和环保性结合,一直是相当具有挑战性的。

通常情况下用有机溶剂提高能量密度。这些都是有害的,不环保的,而且与具有更高电导率的水电解质相比,它们降低了功率密度。

研究人员提出了一种 “绿色 “且易于制造的超级电容器新设计。它由分布在含NaCl的水凝胶电解质中的氮掺杂石墨烯薄片电极的固态材料组成。这种结构夹在两个单壁碳纳米管薄膜集电器之间,具有可拉伸性。超级电容器设计中的水凝胶可以实现紧凑包装和高能量密度,并可使用环保电解液。

科学家们成功地提高了试验原型体积电容性能、高能量密度和功率密度,超过了以前研究中描述的类似超级电容器。该研究结果在经过一千次拉伸循环后,在50%应变下性能没有变化。为了保证更低的成本和更好环保性能,研究中使用了基于NaCl电解液。但通过实施3D打印或其他先进的制造技术,制造成本还可以进一步降低。

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