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你见过可折叠的电容吗?

发布时间:2019-1-29 9:18:00 浏览次数:19
 

电容在日常生活的应用很广泛,由于它是很小的介质,所以在很多地方都能够得到使用。自从工业革命之后,世界各地都开始从蒸汽时代过渡到电力时代,所以电容的诞生对于时代有着非常重大的意义。

一个电容能够存储的电量越多,发挥的能量就越大,举个例子,现在的手机越做越薄,其中最重要的原因就是因为零部件越来越小,但是发挥的作用却是越来越大。

电容指的是在给定电位差下的电荷储藏量。电容器是电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上;造成电荷的累积储存,最常见的例子就是两片平行金属板。

你见过可折叠的电容吗?

据Heliyon日前报道,伊朗伊斯兰阿萨德大学(IAU)等离子物理研究中心的研究人员发现了一种制造“超级电容纸”的新方法。这种新型超级电容器可以弯折并储存电能。超级电容器的单位体积储能容量是传统电容器的10倍以上,但充放电速度是后者的数倍,使用寿命也更长。

碳纳米管具有良好的导热、导电和储能性质。

虽然它的强度很高,但却兼有出色的柔性。阿瓦尔博士的团队对商用超级电容器的结构进行了调查研究,进而制造了一种基于碳纳米管纸的复合层电容纸。为了分隔复合层,他们了使用经济性的钛酸钡。

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这种复合层超级电容纸即使被折叠起来,也能有效存储能量。具有GNPs电极结构的“超级电容纸”可以随意弯折,储能性质几乎不会受到影响。

新型超级电容纸在医疗植入物、可穿戴技术、以及智能包装等领域都有潜在应用价值——可以卷起来放在衣服口袋里的平板电脑,用衣服给手机充电,这些设想可能都会逐渐成为现实。

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如果你需要储存大量的能量,你通常需要使用大而重的可充电电池。超级电容也可以做到这一点,但它的作用更大:它的充放电速度比传统电池要快得多——只需几分钟,而不是几个小时——而且在使用寿命内,它的充放电次数也会更多。

如果电池是能量储存世界的马拉松跑者,那么超级电容器则可被比喻成短跑运动员:超级电容器更适用于短期储存高能量的应用中,但长期来说电池是更好的选择。

碳以碳纳米管的形式存在于今天的电容器和超级电容器中,它具有高效储存能量的理想性能。自20世纪50年代以来,研究人员已经开发出了它的高强度和优异的导热、导电性;碳具有很强的弹性和柔韧性,可以很容易弯曲和拉伸。

随着时代的发展,人们的需求日新月异。在未来,能源是我们最重要的挑战之一,制造一种储存能量、具有高功率和能量密度但成本低的设备是很重要的。这就是激发我们研究纸张超级电容器的原因。相信在不久的将来,超级电容纸的应用将会逐渐增多。当它的成本降低之后,越来越多的人会用上这种材料。