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yexuqing木蟲(chóng)之王 (文學(xué)泰斗)
太陽(yáng)系系主任
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一分鐘內(nèi)為筆記本電腦充滿電 新發(fā)現(xiàn)或帶來(lái)真正的超級(jí)電容
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一分鐘內(nèi)為筆記本電腦充滿電 新發(fā)現(xiàn)或帶來(lái)真正的超級(jí)電容 2024-05-29 來(lái)源: 科技日?qǐng)?bào) 張夢(mèng)然【字體:大 中 小】語(yǔ)音播報(bào) 想象一下,如果你沒(méi)電的筆記本電腦或手機(jī)可在1分鐘內(nèi)充滿電,電動(dòng)汽車可在10分鐘內(nèi)充滿電,那該多方便!美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校研究人員在新一期《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》發(fā)表的研究成果,為實(shí)現(xiàn)這種愿景帶來(lái)了希望。 超級(jí)電容器是一種依靠孔隙中離子積累的儲(chǔ)能設(shè)備,與電池相比,超級(jí)電容充電時(shí)間短,使用壽命長(zhǎng)。近年來(lái),為研發(fā)超級(jí)電容,多孔材料在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越受到重視,科學(xué)家也利用多種化學(xué)工程技術(shù)來(lái)研究多孔材料中的電流移動(dòng)。 然而,此前的文獻(xiàn)僅描述過(guò)離子在一個(gè)孔隙中的運(yùn)動(dòng)。這項(xiàng)新研究卻可在幾分鐘內(nèi)模擬和預(yù)測(cè)離子在數(shù)千孔隙相互連通的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)動(dòng)。研究人員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了微小帶電粒子(稱為離子)如何在復(fù)雜的微小孔隙網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng),這一突破將有助于開(kāi)發(fā)超級(jí)電容器等更高效的儲(chǔ)能設(shè)備。 此次的發(fā)現(xiàn)修正了基爾霍夫定律,該定律自1845年以來(lái)一直“支配”著電路中的電流,是課本上電路理論中最基本也是最重要的定律之一。但與電子不同,離子的移動(dòng)既受電場(chǎng)影響,也受擴(kuò)散影響。研究人員發(fā)現(xiàn),離子會(huì)在孔隙交叉處移動(dòng),與基爾霍夫定律所描述的不同。 新發(fā)現(xiàn)不僅有望為汽車、電子產(chǎn)品等帶來(lái)高效充電設(shè)備,而且對(duì)電網(wǎng)儲(chǔ)能也具有重要意義,因?yàn)殡娋W(wǎng)能源需求波動(dòng)很大,更需要高效的能源存儲(chǔ),這樣才能盡可能避免在需求低迷期間浪費(fèi),并確保在需求高漲期間快速提供供應(yīng)。 |

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