美研出石墨烯超级电容器为iPhone充电仅需5秒

2013-03-07 10:10:04　来源: 网易探索

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核心提示：美国科学家最近研发出一种以石墨烯技术为基础的超级电容器，其充电速率远远高于普通电池，用其为一部iPhone手机充满电仅仅需要5秒钟。

据英国《每日邮报》在线版近日消息称，美国科学家最近研发出一种以石墨烯技术为基础的超级电容器，其充电速率远远高于普通电池，用其为一部iPhone手机充满电仅仅需要5秒钟。由于使用石墨烯材料，该超级电容器体积超小且整合性强，被认为将带来手机、新能源汽车等行业的革命。

为了实现产品的微型化，研究小组选择了只有一个原子厚度的石墨烯材料。而更令人惊奇的是，制造这种超级电容器并不需要高精尖的设备器械，一台普通的DVD刻录机就可以完成整个生产过程。

此前，制造微型超级电容器的传统光刻工艺，需要大量的人力劳动，因而很难降低产品的成本及价格，阻碍了其商业化前景。而如今使用普通DVD刻录机的光速写技术，只需传统生产成本的一小部分，就能够实现批量化的大规模生产。研究小组就表示，使用这种技术，他们利用廉价材料在一个光盘上制造100多个微型超级电池，只花费了不到半个小时的时间。

除了生产工艺，该超级电容器在产品设计上也颇下了一番工夫。一般而言，为使超级电池获得最大的存储能力，正负电极的安放位置方式必须尽量实现表面积最大化。研究小组最初的设计，是把多层石墨烯材料像三明治里的面包片那样，堆叠而成电极，但效果不佳。

经过改进，在最新的设计中，他们将石墨烯电极如互相交织的手指那般并排放置。结果证明，这种方式最大化伸展了电极的表面积，远比堆叠法具备更高的存储能力。

加州大学洛杉矶分校工程及应用科学学院教授理查德·卡奈尔说，对于超级电容器来说，它再“快”也不过是数量上的升级，“小”才是其最大价值。他表示：“一直以来，电子产品的微型化、小型化，常常会遭遇储能系统方面的阻碍。过大的电池体积，拖累了整个产品的灵活小巧”。而新型超级电容器不但拥有较小的体积，且可以轻易整合到其他配件当中。

该研究小组称，正在积极与配件生产企业联系，推动该产品的市场化发展。（来源：科技日报，记者：张梦然）