加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的研究人員最近發(fā)表文章,分享了他們使用一種特定類(lèi)型的塑料實(shí)現(xiàn)更高效能源存儲(chǔ)的突破性工作,這種新材料可能為全球可持續(xù)能源轉(zhuǎn)型提供解決方案。
我們?cè)谌粘I钪械教幨褂盟芰。塑料有助于保持食物新鮮和醫(yī)療設(shè)備的無(wú)菌狀態(tài),并且為電子產(chǎn)品提供絕緣。事實(shí)證明,塑料還可以做更多的事情。20世紀(jì)70年代的科學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)某些塑料也可以導(dǎo)電。自那以后,許多應(yīng)用被開(kāi)發(fā)出來(lái),利用塑料進(jìn)行能源存儲(chǔ)。然而,某些塑料由于缺乏電導(dǎo)率和用于存儲(chǔ)的表面積而受到限制。
加州大學(xué)洛杉磯分校的科學(xué)家們找到了一種方法,可以增加一種名為PEDOT(聚(3,4-乙烯二氧噻吩))的特定類(lèi)型塑料的電導(dǎo)率和表面積,這一成果詳細(xì)發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》雜志上。PEDOT通常被用作電子元件和膠卷的保護(hù)膜,以防止靜電,它還被用于觸摸屏和智能窗戶(hù)。直到現(xiàn)在,PEDOT還缺乏用于能源存儲(chǔ)的電導(dǎo)率和表面積,但加州大學(xué)洛杉磯分校的化學(xué)家們找到了一種方法來(lái)控制PEDOT的形態(tài),并可以精確地生長(zhǎng)納米纖維。
這些類(lèi)似于茂密草地的納米纖維解決了兩個(gè)問(wèn)題:它們具有極高的導(dǎo)電性,并且大大增加了PEDOT材料的表面積,使它們具有用于超級(jí)電容器應(yīng)用的潛力。超級(jí)電容器能夠非?焖俚爻潆姾头烹姡?yàn)榕c電池不同,它們通過(guò)在其表面積累電荷來(lái)儲(chǔ)存和釋放能量。這使得它們適用于需要短時(shí)功率爆發(fā)的應(yīng)用,如相機(jī)閃光燈和混合動(dòng)力及電動(dòng)汽車(chē)中的再生制動(dòng)系統(tǒng)。這種新型PEDOT材料的電導(dǎo)率是商業(yè)PEDOT產(chǎn)品的100倍,而納米纖維的電化學(xué)活性表面積是傳統(tǒng)PEDOT材料的四倍。“我們電極的卓越性能和耐用性顯示出石墨烯PEDOT在超級(jí)電容器中的巨大應(yīng)用潛力,可以幫助我們的社會(huì)滿(mǎn)足能源需求。”該研究的通訊作者、加州大學(xué)洛杉磯分校杰出化學(xué)和材料科學(xué)與工程教授理查德·卡納說(shuō)
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