瞬間充電將成現實(shí)

　　美國科研人員制成了一種新型超級電容(DLC，double-layercapacitors)，只需200微秒的時(shí)間即可完成充電，并在交流電路的測試中獲得了成功。(人類(lèi)每次眨眼的時(shí)間約為0.2秒—0.4秒，即20萬(wàn)微秒—40萬(wàn)微秒)。超級電容(Supercapacitors)也稱(chēng)雙電層電容器，是一種新型儲能裝置，能在幾秒鐘內完成充電，此外還具有容量大、功率高、使用壽命長(cháng)、經(jīng)濟環(huán)保等特點(diǎn)，在數碼相機、掌上電腦、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域都有著(zhù)廣泛的應用價(jià)值。

　　超級電容主要通過(guò)導體的表面來(lái)存儲電荷，因此用于存儲電荷的面積越大、分離出的電荷越密集，其電容量越大。目前超級電容大多采用多孔化活性炭結構來(lái)擴大儲能面積，這種龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離，使其與普通電容相比儲能容量更大，與電池相比能量傳遞速度更快。但就某些設備而言，這區區幾秒的充電時(shí)間仍然顯得有些長(cháng)。

　　由美國JME公司(位于俄亥俄州謝克海茨市的一家電容公司)總裁JohnRMiller所帶領(lǐng)的一個(gè)研究團隊，對超級電容的結構和電極進(jìn)行了新的設計，使其充電的時(shí)間縮短到了200微秒。

　　新的電極由美國維吉尼亞州威廉瑪麗學(xué)院(CollegeofWilliam&Mary)的RonOutlaw設計。整體由一組與底座垂直的石墨烯基片構成：石墨烯基片只有一個(gè)原子厚，由等離子體化學(xué)沉積而成;其基座由10納米厚的石墨制成。Miller形象地稱(chēng)其為“一組600納米高的土豆片并排站在一起”。實(shí)驗顯示，與原先的多孔化活性炭結構制成的超級電容相比，新電容效率更高，能在更短的時(shí)間內完成充電。

　　研究小組稱(chēng)，這種新型超級電容不但能夠取代比其大6倍的傳統電容以騰出更多的空間，還能更好地平抑電路中的電壓波動(dòng)。此外，該電容還在一個(gè)交流整流濾波電路的測試中獲得了成功，而先前由于多孔化活性炭電阻率明顯大于金屬，超級電容曾一度被認為不能用于交流電路。

　　下一步他們還將設法使石墨烯薄片更長(cháng)更平行，以在最大電容量和離子流最小束縛中找到一個(gè)平衡點(diǎn)，使超級電容發(fā)揮出更好的性能。而隨著(zhù)重量和尺寸逐漸縮小，超級電容還將在航空、航天、軍事等更多領(lǐng)域獲得應用。

　　相關(guān)研究成果已發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。