美國研制出微型石墨烯超級電容

    鋰電世界  目前，美國科學家最新研制一種超級電池，它們被稱為微型石墨烯超級電容，其充電和放電速度比普通電池快1000倍。這種超級電池是采用單原子厚度的碳層構成，能夠很容易制造并整合成為器件，未來有望制造更小的手機。

    科學家使用DVD燒錄技術制造的微型超級電池，其充電和放電能力是普通電池的上千倍

    電池技術可顯著改變電池設計，使電池變得更小，更易于器件整合" alt="這種新型電池技術可顯著改變電池設計，使電池變得更小，更易于器件整合"這種新型電池技術可顯著改變電池設計，使電池變得更小，更易于器件整合

    研究小組稱，這項技術突破能夠在最短時間內對手機和汽車快速充電，同時可用于制造體積較小的器件。美國加州大學洛杉磯大學材料科學和工程系教授理查德-卡恩說：“集合電子電路的能量存儲單元的設計制造存在著挑戰，經常局限于整體系統的微型化。”

    為了研制這種微型超級電池，研究人員使用二維石墨烯層，在第三維立體層面其厚度僅有單個原子。同時，研究小組發現使用一種標準DVD燒錄技術能夠很容易制造這種新型電池。

    卡恩說：“制造微型超級電容的傳統方法涉及到密集型光刻技術，但被證實很難制造成本低廉的器件，因此在商業應用領域受限。目前，我們基于適用于大眾的光速寫DVD燒錄技術，可以僅用部分傳統裝置成本制造出石墨烯微型超級電容。使用這種技術，我們利用廉價材料僅不足30分鐘在一個光盤上制造100多個微型超級電池。”

    為了使超級電池更具有效性，兩個分離電極的放置方式必須使其表面積最大化。這將使超級電池能夠存儲更多電能。之前的微型電池是多層石墨烯堆疊在一起作為電極，有點兒像三明治面包片。

    在最新設計的超級電池中，研究人員使用叉合模型(類似于互相交織的手指)將電極并排放在一起。這將有助于實現兩個電極表面積的最大化，盡管這同時也會減少電解液中離子需要擴散的路徑。

    最終這種超級電池能夠存儲更多的電能，更快地完成充電。研究人員表示，人們甚至可以在家中完成這種超級電池的制造。