美国研发新型储能设备 或可在几分钟内为电动汽车充满电

据外媒报道，得克萨斯农工大学的研究人员开发了一种新型储能装置。该设备以植物为基础，具有灵活性、重量轻、成本效益高的特点。在不久的将来，它甚至可以在几分钟内为电动汽车充满电。

图片来源：TAMU官网：“生物材料在储能设备中的应用一直具有挑战性，因为很难控制其产生的通电性能，这将严重影响设备的生命周期和性能。此外，生物材料的制造通常涉及危险的化学处理过程。首席研究员洪亮博士表示：“我们设计了一种环保型储能装置，具有优异的电气化性能、易于制造、安全性和更低的成本。“储能设备通常以电池或超级电容器的形式出现。这两种设备都可以在需要时提供电流，但有一些根本的区别。电池可以在单位体积内存储大量电荷，而超级电容器可以在短时间内快速产生大电流。因此，超级电容器为设备充电更快电容器与普通电容器基本相同，两者都可以将电荷存储在金属板或电极上。然而，与普通电容器不同的是，超级电容器可以为了不同的目的使用不同的设计制成不同的尺寸和形状。此外，超级电容器还可以使用不同的电极材料。在研究过程中，梁和他的团队被二氧化锰纳米颗粒所吸引，并使用这种材料为超级电容器设计了一种电极。梁说，“二氧化锰比其他过渡金属氧化物更便宜，储量更丰富，也更安全，如氧化钌或氧化锌，这些氧化物广泛用于电极制造。然而，二氧化锰的一个明显缺点是导电性低。”木质素是一种将木纤维结合在一起的天然聚合物。先前的研究表明，将木质素与金属氧化物结合可以提高电极的电化学性能。为了制造电极，研究小组用普通的高锰酸钾消剂处理纯化的木质素。然后，施加高温和高压以引发氧化反应，使高锰酸钾分解并在木质素上沉积二氧化锰。接下来，他们在铝板上涂上木质素和二氧化锰的混合物，形成一种环保电极。最后，研究人员将凝胶电解质夹在木质素二氧化锰铝电极和另一个由铝和活性炭制成的电极之间，以组装超级电容器。测试表明，这种超级电容器的电化学性能非常稳定。尤其是电容，即设备存储电荷的能力，即使经过数千次充电和放电循环，变化也很小。观察到，当木质素二氧化锰的最佳比例达到时，该超级电容器的比电容可以达到其他超级电容器比电容的900倍以上。此外，这些超级电容器也非常轻便和灵活，可以用作汽车中的结构储能部件，具有广泛的应用。梁说：“在这项研究中，我们使用低成本和可持续的方法制造了具有优异电化学性能的植物超级电容器。在不久的将来，我们希望通过只添加绿色可持续成分，使我们的超级电容器100%环保

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