解析為超級電容增加化學儲能(一)
一個觸點的工作原理類似于電容板,另一個像電池電極。與Skeleton不同的是,Graz小組對他們的電解質(zhì)化學方法持開放態(tài)度。他們使用碘化鈉水溶液(即鈉離子和碘離子的溶液)。在電極上,碘變成元素碘,在放電過程中在孔隙中結(jié)晶。當設(shè)備充電時,這個過程會自動反轉(zhuǎn)。板上的孔同樣起到容納鈉離子的作用。
從其發(fā)明者最近在《自然通訊》上發(fā)表的一篇論文看,Graz電池的性能超過了鋰離子電池。該小組的成員之一Qamar Abbas說,它能夠應(yīng)對多達100萬次充放電循環(huán),等效鋰離子電池預(yù)計只能有幾千次循環(huán)。
Keleton和Graz小組都采用了改良的超級電容器結(jié)構(gòu),并添加了一些定制的電化學,相比之下,盡管NAWA的產(chǎn)品確實也采用了改性超級電容器板作為電極,但它使用了久經(jīng)考驗且值得信賴的鋰離子成分進行化學輔助工作。
與Skeleton一樣,NAWA的超級電容器的金屬板是用一種叫做VACNT(垂直排列碳納米管)工藝制造的,因此稱為超快速碳電池。將這些管子排列成一個陣列,就像微型刷子上立在那里的刷毛,大大增加了可容納電荷的表面積。
為了使VACNT板也能像電池一樣工作,NAWA的工程師們已經(jīng)將納米管“森林”變薄,為電池反應(yīng)所用的化學物質(zhì)涂層騰出空間,也為鋰離子進出管子之間的空間騰出位置。該公司估計,行動自由將使其功率密度提高10倍。
NAWA陰極(電池正極)的納米管涂有鎳、錳和鈷,這種混合物已經(jīng)被廣泛用于制造這種陰極。傳統(tǒng)陽極(負電極)已經(jīng)是碳基了。不過,其他商業(yè)化程度較低的電池化學試劑也可以用在VACNT陰極,包括鋰硫和鋰硅,這兩種材料都有增加能量密度的潛力。
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