超級電容技術再升級 秒速充電不是夢

記者/陳彣林

智慧型手機在使用18個月以上,電池的續航力會愈來愈差,也會變得不易充電。中央佛羅里達大學(UCF)的研究團隊研發了一款電容器原型,能夠在數秒鐘內,充飽可供一週使用的電量,且不同於一般電池具有記憶效應,可重複充電30,000次以上,也絲毫不影響其蓄電效能,比起我們常用的鋰電池,更是長壽將近20倍。

 

■UCF研發團隊開發的超級電容器示意圖。(圖片取自/UCF

超級電容器有別於傳統鋰電池技術,將電力儲存於材料表面,因不需透過漫長的化學反應,而能夠快速充電,根據UCF的校內媒體《Colleges & Campus News》的報導,研究員Nitin Choudhary表示,在小型的裝置上,他們的材料在能量密度、功率密度和循環穩定性都遠高於世界規範。因此,在智慧型手機的運用方面,除了可以提供更持久的電力,還能夠使電池的使用更為安全。

同屬研究員之一的Yeonwoong Jung也表示,電容技術還在早期的發展階段,尚未商業化,但其前景是可以預見的,因此也正致力於申請專利。而研究過程中,所面臨最艱鉅的挑戰在於將石墨烯(Graphene)與其他用於電容器的材料相結合,而這也是為什麼要將2D金屬材料(TMDs)包覆在1D奈米線材之外,目的是為了讓電子更快速地通過外殼。

相較於傳統電池,超級電容器的優點在於其構成、生產、使用、儲存和拆解均無汙染,搭配近年的環保潮流,雖然技術尚在發展階段,但期許未來能應用在綠色再生能源,像是為電動車或是家庭供電,以減少我們對石化燃料的依賴。此外,也由於超級電容器體積愈來愈小,其可攜性也能夠應用在日益蓬勃的穿戴技術,使電子產品的使用更方便也更安全。

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