伦敦帝国理工学院开发新一代超级电容器 成本更低/能量密度更高

盖世汽车讯 超级电容器具有充电快、功率密度高的特点，能满足电动汽车的不同要求。据外媒报道，伦敦帝国理工学院（Imperial College London）和伦敦大学学院（UCL）的研究人员，生产出一种成本更低、更可持续、能量密度更高的电极材料，可用于超级电容器，或将促进相关技术发展。

（图片来源：帝国理工学院）

研究团队利用造纸行业的生物基副产品——木质素，来制造具有更高储能能力的独立电极。

该团队利用木质素代替昂贵的基于石墨烯的碳，并制造出一种独立式结构。这种结构更轻、更小，而且不会影响储能能力，因此很适合用于短距离电动汽车，如客车、出租车和有轨电车，并且可以在乘客上下车的时间内进行充电。

帝国理工学院的研究人员Dr. Maria Crespo Ribadeneyra表示：“现在，城市地区的环境污染问题日益受到关注。在这种情况下，超级电容器成为市区电动交通的理想选择，然而由于其生产成本较高，未得到充分重视。我们的研究基于低成本、可持续的生物基材料，与其他众多昂贵的替代品相比，这种材料每单位体积可以储存的能量更多。对于汽车行业来说，这尤为重要，因为优化空间和组件成本具有关键意义。”

研究人员表示，这将有助于减少对锂等关键材料的依赖性。将几张单独的碳纸压在一起以小体积储存更多电荷的想法，具有创新意义，并有潜力颠覆现有结构发展趋势。想象一下，电极不是由手机壳或车顶支撑，它就是外壳或车顶。

该团队将电纺木质素纳米纤维垫压缩成致密结构。通过减少无益于储能的微米级孔隙的数量，来调整电极的内部微结构，同时保持能够存储电荷的单个纤维的孔隙率。本项研究采用领先的成像技术（类似于X射线）对内部3D微结构进行观察。研究人员表示：“从电池、燃料电池再到超级电容器，了解其中使用材料的微结构，这是改良当前技术的关键。”

目前，该团队致力于将这项技术投入商用。他们正在开发一种可应用于商业设备的新型超级电容器，其中使用的电解质耐腐蚀且更具成本效益。

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