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說出來你可能不信——隱形眼鏡材料居然可以給電動(dòng)汽車快速充電？！

2016-12-28 09:23:00 作者：本網(wǎng)整理來源：材料牛分享至：

電子產(chǎn)品沒電是現(xiàn)在人們最深惡痛絕的情況之一，但是現(xiàn)在所常用的電池電量實(shí)在有限。因此，科研人員們開發(fā)出一種新型超級(jí)電容器，它不但儲(chǔ)存的電能遠(yuǎn)超鋰離子電池，而且充放電效率更是讓你吃驚。最讓人想不到的是，它居然是基于隱形眼鏡材料所開發(fā)出來的。

無需多等，即刻充滿

對(duì)于很多人來說，手機(jī)沒電是生活中經(jīng)常出現(xiàn)的場(chǎng)景。想象一下，如果你可以在幾秒鐘之內(nèi)給它充滿電。或者想象下在短時(shí)間內(nèi)給電動(dòng)汽車充滿電，就像給普通汽車加滿油一樣快。聽起來真是棒極了，不是嗎？現(xiàn)在，已經(jīng)有科學(xué)家開發(fā)出一種基于柔性隱形眼鏡的新材料可以讓你夢(mèng)想成真。

并不是開發(fā)出了新電池，而是一種被稱為超級(jí)電容器的設(shè)備取得重大進(jìn)展，該設(shè)備可以快速地進(jìn)行充放電。超級(jí)電容器已經(jīng)有很多應(yīng)用，甚至在中國(guó)的電動(dòng)巴士中都有。但超級(jí)電容器有一個(gè)問題就是它無法存儲(chǔ)太多能量，因此需要經(jīng)常充電，也正是這個(gè)原因，中國(guó)巴士需要大量充電站。

新材料擁有遠(yuǎn)超傳統(tǒng)超級(jí)電容器的效率。這項(xiàng)技術(shù)還未應(yīng)用到實(shí)際設(shè)備中，但如果一旦在實(shí)踐中被證明可行，那么它會(huì)大量應(yīng)用到從交通、航天和能源領(lǐng)域到日常生活領(lǐng)域如手機(jī)、筆記本電腦和平板電子設(shè)備等。

電池儲(chǔ)存能量的能力來自化學(xué)反應(yīng)中帶電離子的轉(zhuǎn)移。而產(chǎn)生和分離這些離子需要時(shí)間，所以電池充放電是緩慢的。現(xiàn)在最常見的鋰離子電池就是靠鋰離子來儲(chǔ)存電子。鋰是一種稀有且昂貴的元素，并且最近常有鋰離子電池爆炸的事件發(fā)生。

另一方面，超級(jí)電容器能夠快速充放電在于它沒有化學(xué)變化。它不會(huì)發(fā)生極化這種材料原子磁性的變化。當(dāng)傳統(tǒng)超級(jí)電容器只能儲(chǔ)存電池是十分之一能量時(shí)，我們的新材料的儲(chǔ)存能量是它的1000到10000倍，這意味著同樣尺寸大小的新材料已經(jīng)超過了鋰離子電池的儲(chǔ)存能力。

膨脹材料

上述材料的開發(fā)其實(shí)是基于隱形眼鏡材料，這種柔性、透明的材料在40年前就被Donald Highgate發(fā)明出來了。這種材料有時(shí)被稱為凝膠，但這并不準(zhǔn)確因?yàn)樗鼈儾⒉粫?huì)像凝膠一樣溶解。它們其實(shí)是被化學(xué)鍵合連起來從而形成交聯(lián)網(wǎng)狀的塑料分子鏈。這些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是松散的，因此水就可以浸入并使材料膨脹，但它并不會(huì)導(dǎo)電。

我們可以將它和脆性、暗色且不溶于水的導(dǎo)電聚合物組合起來。這樣的組合材料就同時(shí)擁有柔性、導(dǎo)電且與水相溶的特性，這種特性非常重要，因?yàn)檫@樣就不會(huì)易燃易爆。

科研人員們希望和Supercapacitor Materials公司合作通過來優(yōu)化生產(chǎn)工藝來生產(chǎn)試驗(yàn)性。科學(xué)家們還希望將超級(jí)電容器裝入電動(dòng)汽車等來增加車輛在無法充電情況下的行程，并最終取代電池。這項(xiàng)技術(shù)可以讓你的電動(dòng)汽車充電時(shí)間比你現(xiàn)在的手機(jī)充電時(shí)間還短！

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責(zé)任編輯：汪玉玲

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