微型超级电容器将使简单、强大的能量存储成为可能

莱斯大学的研究人员开发了一种固态微型超级电容器，他们称其可与可用于能量存储和输送的最佳超级电容器相媲美。该设备不是电池，而是随着技术的进步变得与电池相似。传统电容器储存能量并快速释放能量（如在相机闪光灯中），不像普通锂离子电池需要很长时间才能根据需要充电和释放能量。

Rice 集团开发的微型超级电容器充电速度比电池快 50 倍，放电速度比传统电容器慢，并且在存储能量和输出功率方面与商用超级电容器相匹配。

这些器件是通过在室温空气中用商用激光将电极图案烧成塑料片来制造的，消除了限制微型超级电容器广泛应用的复杂制造条件。研究人员看到了一条通向具有成本效益的卷对卷制造的道路。

与需要几个光刻步骤的超级电容器不同，这些微型超级电容器是通过燃烧图案、添加电解质和覆盖设备在几分钟内制成的。研究人员表示，电容和能量密度可与商用薄膜电池相媲美，并提供比电池高两个数量级的功率密度，同时显示出长寿命和机械稳定性。

通过燃烧图案、添加电解质并覆盖它们，可以在几分钟内制成微型超级电容器。

它们的能量密度归因于激光诱导石墨烯 (LIG) 的性质。该研究小组去年发现，用激光加热商业聚酰亚胺塑料板会烧掉除顶层碳以外的所有物质，留下一种石墨烯。但是，激光在聚酰亚胺上留下了海绵状的石墨烯薄片阵列，而不是一片平坦的六边形原子环，具有高表面积。

用激光加热商业聚酰亚胺塑料片会燃烧除顶层的碳以外的所有物质，留下一种石墨烯。

研究人员通过电沉积用二氧化锰、羟基氧化铁或聚苯胺处理他们的 LIG 图案，并将所得的复合材料转化为正极和负极。然后可以将复合材料制成固态微型超级电容器，而无需集电器、粘合剂或隔板。

超级电容器将完全取代电池的那一天即将到来，因为储能系统将在几分钟而不是几小时内充电。莱斯大学的研究人员还没有完全到达那里，但已经接近了。另一个有趣的点是这些微型超级电容器只是塑料的。

审核编辑 黄昊宇