超級電容技術研發成功，手機充滿電只需數秒

一組來自中佛羅里達大學（UCF）的科學家開發了一款超級電容的原型，它有著 30,000 次充放壽命，而最厲害的是其高容量，以及要比一般鋰電池要快 20 倍的充電速度。UCF 的代表指這種電池技術能讓手機只需要充電數秒，就能有數日的續航力。

據 UCF 的研究員所說，整合石墨和其他物料到超級電容的工作是極具挑戰的。他們最後的解決方法是把只有數個原子厚度的 2D 金屬物料（TMDs）捲起來，把它圍繞著高導電的 1D 納米線材，讓電子能快速從核心跑到外殻上。這種快速充電物料能保持高電容和能量密度之餘，還容易生產。研究員續指他們開發了一個簡單的化學合成方式，使得他們可以很好地整合現有物料至兩維度物料上。

這研究結果距離商用化還有一段距離，但他們卻已經認為超級電容如果應用在小件的電子產品上，其能量密度、電力密度和循環穩定性都要比現有的產品都要優越。這項研究的目的其實也只是用來「證實概念」，團隊也嘗試為開發過程申請專利。雖然這也可能有如其他的電池技術一樣無疾而終，但一旦投入商用，相信會改變整個電子產品市場面貌啊。

超級電容能快充的祕密是因為它能在物料表面用靜電儲存電力，而不是像傳統電池般通過化學反應。這做法需要擁有極大表面面積的「二維」物料來存放大量電子。而在一些類似的研究中，包括電動車廠 Henrik Fisker 和 UCLA 都選擇以石墨來充當這二維物料。

據科技部官方微博“銳科技”8月15日消息，中國在“新型超級電容器”方面，突破了高能量密度高功率密度長壽命超級電容器的製備技術瓶頸，研製了多孔石墨烯、高耐壓電解質鹽和電解液、纖維素隔膜等材料，開發了幹法制備電極片中試技術，突破了（3.0V/12000F）超級電容器產業化的核心技術，產品已在機械能回收、超級電容器軌道車輛方面在國內外獲得應用。目前國內在超級電容器方面從材料、器件到系統集成已形成核心技術體系，改變了超級電容器在十一五期間由國外產品壟斷的局面。

在“長壽命錳酸鋰系儲能電池”方面，開展了層狀錳酸鋰、表面包覆單晶錳酸鋰、鋁鈷共摻雜錳酸鋰正極材料、瀝青和樹脂衍生的硬碳負極材料、功能電解液的研究，以及單體電池、模塊和儲能系統的研究，掌握了長壽命低成本鋰離子儲能系統的產業化關鍵技術，單體壽命已經超過3000次，最高達到6000次。在國際上完首次成了2套50kW/100kWh級層狀錳酸鋰/硬碳鋰離子電池儲能系統的開發並示範運行；同時開發了20kWh家用太陽能發電儲能系統，3kWh備用應急電源等應用示範。

在“全固態鋰離子儲能電池”方面，成功開發出高電導率的Li2S-P2S5二元系和Li2S-GES2-P2S5三元系固體電解質，掌握了Li2S-P2S5體系玻璃陶瓷固體電解質材料的製備方法，非晶前驅體的製備方法取得較大突破，實現了高效率的穩定製備。目前已經實現硫化物固態電解質的公斤級製備能力。研製了具有核殼結構和組分梯度的高鎳組分層狀正極材料。採用上述二元系硫化物固體電解質和正極，研製了容量為4.0Ah和8.0Ah的固態鋰電池，室溫循環次數達到了500次，優化了大型全固態軟包電池的組裝工藝，推進了全固態鋰離子電池的產業化進程。

本項目的實施，在一定程度上滿足了可再生能源和智能電網的大規模儲能需求，促進了風能、太陽能的有序開發與資源合理配置，提高了間歇性新能源的併網技術水平，為我國儲能電池材料-電池-集成-示範產業鏈提供了較為完整的技術支撐體系，為今後該產業的可持續發展構建了具有國際競爭力的產業化平臺，促進了中國儲能行業的發展，增強了中國能源可持續發展的戰略地位，市場前景廣闊。