科学家发明可弯曲的超级电池：充电几秒钟，通话一礼拜

国外研究人员发明了一种新型超级电容器制备技术。这种技术制备的超级电容器可以随意弯曲，其存储容量远高于普通电池。同时，柔性超级电容器可以重复充电3万次以上，完全不降低电池的存储容量。

新型超级电容器的诞生

现在，每天晚上都要给手机充电，但是消耗光和电的时代很快就要结束了，那些每天为充电发愁的日子很快就要一去不复返了。

因为研究人员发明了一种制备超级电容器的新方法，用这种方法制备的超级电容器可以改变我们的生活和充电方式，可以广泛应用于手机电池和汽车电池。研究人员还表示，这种方法制备的超级电容器只需要充电几秒钟，就能维持电量一周以上。

这种超级电容器的新制备方法来自佛罗里达大学纳米科技中心。这项技术一旦能够普及，最终将会给我们的生活带来革命性的变化，因为我们生活的这个世界，无论是汽车、手机还是可穿戴设备等，都需要电池。电池的变化将改变我们的世界。

UCF团队的科学家们称赞了他们为储存更多电能而准备的柔性超级电容器，还称赞它可以在完全不降低电池性能的情况下充电3万次以上，这在整个电池行业都是闻所未闻的。

博士后Nitin Choudhary做了大量相关研究，研究成果发表在学术期刊《ACS Nano》。他公开表示：“如果这款新研发的柔性超级电容器能够替代之前的普通电池，我们就再也不用担心手机存储能力差，需要频繁充电，因为最新的超级电容器只需要

超级电容器的困境

在研究之初，研究团队就发现，锂离子电池最大的缺点就是存储性能不够强，因此研究制备一种超级电容来提高普通电池的存储能力甚至替代普通锂离子电池是非常必要的。

目前，一些主要的研究方法是利用新型纳米材料来改善和增强电子设备中普通电池的电池性能。其中，一些研究团队已经做了很多类似的研究。他们试图用石墨烯和其他种类的二维材料来制备超级电容器，但很少发现成功的案例。

原因是制备超级电容器最大的困难是如何将这些二维材料与现有的普通电池材料结合，这是科学家们最头疼的问题。所以大家的研究都遇到了瓶颈，很难继续下去。

新型超级电容器的原理

科学家已经证明，二维材料的使用可以大大提高储能元件的性能，应用于电池系统非常有前景。因此，UCF团队的科学家们尝试用新发现的二维材料来制备超级电容器，用这种材料制成的超级电容器只有几个原子厚。

纳米科学与技术中心和材料科学与工程中心联合聘任的助理教授Yeonwoong (Eric)Jung教授作为主要研究人员表示，“我们的研究团队开发了一种简单的化学合成方法，可以很好地将现有材料与二维材料整合在一起。”

Jung团队开发的超级电容器主要由数百万根纳米线组成，在超级电容器表面喷涂一层二维材料，制成核壳超级电容器。这种超级电容器有一个超高电导率的核心，使电池系统能够快速转移电子，从而达到快速充放电的效果。具有二维材料外壳的超级电容器可以显著增加电池系统的能量和功率密度。

Jung说：“在我们的实验室开发这种新的制备方法之前，没有人能意识到二维材料的潜力，但在我们的实验室里，二维材料第一次与普通电池材料融合在一起。”

乔雪莉说：“对于小型电子器件，我们制备的材料在能量密度、功率密度、循环稳定性等方面的性能在全球处于领先地位，远强于传统电池材料。”

循环稳定性的数据可以反映电池充电多少次后，电池的性能开始下降。我们可以举个例子来说明这种情况。一般来说，普通锂离子电池只能保证充电1500次以内电池性能不会下降。目前，二维材料超级电容器得到了发展。它可以充电数千次，而不会降低电池性能。UCF团队目前正在测试这种新型超级电容器。在测试过程中，超级电容器表现出了优异的性能。已经充了3万次了，但是没有电池。

目前Jung正在与UCF团队，正在针对这项最新的技术申请发明专利。

总而言之，超级电容器，使用了新的二维材料，可用于手机和其它电子设备，甚至是电动汽车，而这种电池体系的高速度和高爆发力会带来不可估量的商业价值。与此同时，新型超级电容器的可弯曲性，更加增加了其应用的范围，因为具备可弯曲特性的电池体系非常适合可穿戴设备的应用。

Jung表示：“虽然目前这个超级电容器还没有做好完全市场化的准备，但是这项技术的出现，证明了超级电容器无限的可能性，而且，我们的研究将会对未来其他的研究，产生非常巨大的影响。”