中国储能网讯:研究人员称,有一种新的储能设备,可以同时具有高能量电池的特点以及快速充电电容器的特点。传统的EDLCs依靠液态或凝胶态电解质,在高温或低温的情况下,这种电解质将失效。
Rice的超级电容,用氧化的不导电的材料形成的纳米尺寸的固态包裹物(a solid, nanoscale coat of oxide dielectric material)完全取代电解质。
研究人员称,高容量超级电容器的关键是提供更大的表面积,使电子可以停留。这种新的设备通过使用大量直径为15-20纳米、高度为50微米的单碳纳米管(single-walled carbon nanotubes (SWNT))形成的管束,增加了表面积,做到了这一点。(这种管束基本像一个地毯式阵列。)
这种阵列随后被使用在一个铜电极上(这种铜电极覆盖有黄金和钛材料形成的薄层),使用该阵列后,可以增加电子的附着力以及电气的稳定性。为了提高导电性能,这种纳米管束(主电极)被硫酸包围,用以提高其导电性能。随后,通过一种叫做原子层沉积的过程(atomic layer deposition (ALD)),用薄膜材料包裹电极,这种薄膜材料组成物有:氧化铝(不导电层)、掺有铝的氧化锌(aluminium-doped zinc oxide)(反电极(the counterelectrode))。最后,顶端再使用镀银电极连通整个电路。