高校團(tuán)隊(duì)在介電儲(chǔ)能領(lǐng)域取得突破性成果
記者11日從南京航空航天大學(xué)獲悉，該校物理學(xué)院領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)研制出一種新型介電儲(chǔ)能材料，其能量密度是主流商用介電儲(chǔ)能材料的數(shù)十至數(shù)百倍。相關(guān)研究成果于當(dāng)天發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。
據(jù)團(tuán)隊(duì)介紹，介電儲(chǔ)能電容器在生活中隨處可見(jiàn)，它能夠瞬間釋放能量，是名副其實(shí)的“功率倍增器”。其憑借充放電速度快、使用壽命長(zhǎng)、高溫穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在可再生能源、電動(dòng)汽車和高功率系統(tǒng)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
但長(zhǎng)期以來(lái)，介電材料的儲(chǔ)能密度顯著低于鋰電池等主流儲(chǔ)能技術(shù)，成為限制其進(jìn)一步應(yīng)用的瓶頸所在。受傳統(tǒng)材料的電化學(xué)性質(zhì)所限，主流商用電容器存在功率密度與能量密度不可兼得的矛盾。因此，團(tuán)隊(duì)開(kāi)始研究一種功率密度與能量密度都高的新材料，使其能在快速充放電的同時(shí)保證安全性。
歷經(jīng)三年多的探索，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種樹(shù)枝狀納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，并據(jù)此研制了邊長(zhǎng)5毫米的新型介電儲(chǔ)能材料樣品，其上分布著若干儲(chǔ)能單元，每個(gè)單元的直徑30微米。樣品的能量密度達(dá)到每立方厘米215.8焦耳，刷新了當(dāng)前介電儲(chǔ)能領(lǐng)域的國(guó)際最高記錄。
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