鉅大LARGE | 點擊量:669次 | 2020年07月27日
爆米花變電池續(xù)航電動汽車
爆米花除了吃還能干嘛?揚州大學(xué)侯建華團(tuán)隊利用爆米花制成“超級電池”,3分鐘內(nèi)能充滿電動汽車,有望克服電動汽車輛行駛里程短、充電時間長的發(fā)展瓶頸。
隨著可再生清潔能源的發(fā)展,與之匹配的能源存儲器件研究也越來越受到關(guān)注。侯建華介紹說,超級電容器作為一種新型儲能設(shè)備,因其超高的功率密度、穩(wěn)定性和長循環(huán)壽命等優(yōu)勢,已逐漸走進(jìn)人們的生活?!疤疾牧弦蚱漭^低的成本和理想的電化學(xué)性能,成為超級電容器電極材料的首選。傳統(tǒng)碳材料如多孔碳、活性炭等容量有限,很大程度上限制了電化學(xué)儲能器件在實際生活中的應(yīng)用,也阻礙了超級電容器作為重要動力能源的進(jìn)程。因此,對碳材料的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)組分進(jìn)行調(diào)控,以提高碳材料的電化學(xué)性能是十分必要的。”
爆米花如何儲存能量?侯建華及其團(tuán)隊制備出的爆米花基多孔碳片,具有超高比表面積的蜂窩狀納米片結(jié)構(gòu),將玉米用微波輻射2分鐘轉(zhuǎn)化為蓬松的爆米花,爆米花的體積比玉米顆粒擴(kuò)大25倍多,這一爆炸過程形成了蜂窩狀結(jié)構(gòu),進(jìn)一步微波碳化后活化便能獲得衍生多孔碳納米片?!氨谆ǚ涓C狀結(jié)構(gòu)擁有超高比表面積和完美的孔徑,一小塊材料便能將大量電量存儲到其納米片狀多孔的內(nèi)部,極大地提高超級電池的存儲能力?!?/p>
侯建華介紹,目前已有的調(diào)控方法,如硬模板法、物理活化法等,大多只能單一調(diào)控多孔碳的某個特點,且操作較為復(fù)雜、成本較高。致力于開發(fā)一種簡單、綠色、可規(guī)?;姆椒ǎ瑢Χ嗫滋嫉慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行精確設(shè)計,以獲得高能量密度和功率密度的超級電容器,成為侯博士的鉆研方向。
除了爆米花,侯建華博士還通過其他的“綠色材料”來進(jìn)行超級電容器的制作,如燈籠、豆腐、大米、油條等。這些材料和爆米花都有著相同的原理,比如燈籠,不打開的時候很小,打開之后就蓬松起來了,一個個小孔的空間就可以存放電量,同時這也是一個非常具有我國元素的科技。