據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)克日?qǐng)?bào)道，萊斯大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)了一種以納米管為基本的固態(tài)超等電容器。它有望集高能電池和快速充電電容器的最佳性質(zhì)于一個(gè)裝置中，以適合極限情況下利用。相關(guān)研究成就頒發(fā)在《碳雜志》上。

　　雙電層電容器（EDLCs）一般被稱為超等電容器，擁有比電池等用于調(diào)理流量或供給電力的快速突發(fā)的尺度電容器多幾百倍的能量，同時(shí)尚有快速充電和放電的本領(lǐng)。可是基于液態(tài)或凝膠電解質(zhì)的傳統(tǒng)EDLCs，在過(guò)熱或過(guò)冷的狀況下會(huì)產(chǎn)生妨礙。萊斯團(tuán)隊(duì)研發(fā)的超等電容器操作一種氧化物電介質(zhì)的固態(tài)納米級(jí)表層代替電解質(zhì)，制止了這一問(wèn)題。

　　超大電容的要害是讓電子的棲息地有更多的外貌面積，而在地球上沒(méi)有任何對(duì)象比碳納米管在這方面的潛能優(yōu)勢(shì)更大。當(dāng)投入運(yùn)用時(shí)，納米管會(huì)自組裝成麋集、對(duì)齊的布局。當(dāng)被轉(zhuǎn)化為自足的超等電容器后，每個(gè)納米管制的長(zhǎng)度都比寬度多500倍，而一個(gè)小芯片大概有上千萬(wàn)個(gè)納米束。

　　萊斯團(tuán)隊(duì)首先為這個(gè)新裝置扶植了大量由15毫微米到20毫微米的納米束單壁碳納米管構(gòu)成的長(zhǎng)達(dá)50微米的陣列。這個(gè)陣列繼而會(huì)被轉(zhuǎn)化為一個(gè)銅電極，該銅電極的涂層由金和鈦構(gòu)成，這能助其提高附出力和電不變性。為提高導(dǎo)電機(jī)能， 3.3UF 50V，納米管制（原電極）會(huì)摻雜硫酸，然后會(huì)被通過(guò)原子層沉積（ALD）的要領(lǐng)，涂上一層氧化鋁（介電層）和摻雜了鋁的氧化鋅（反電極）的薄膜。

　　這種儲(chǔ)能器合用范疇廣，小至納米電路的芯片、大到整個(gè)發(fā)電廠，都能從中獲益。研究人員卡里-品特稱，沒(méi)有人回收這么大縱橫比的材質(zhì)和雷同ALD的要領(lǐng)組建過(guò)這一裝置。“這種超等電容器能在高頻輪回下?lián)碛须姾?，并能自然地整合到質(zhì)料中?！?/p>

　　萊斯嘗試室的化學(xué)家羅伯特-豪格稱，這種新的超等電容器具有不變性和擴(kuò)展性?！八械哪芰?jī)?chǔ)存器的固態(tài)方案都將會(huì)密切整合到許多裝置中， 220UF 35V，包羅柔性顯示器、生物植入物、多種傳感器和其他電子裝置。它們都能從快速充電和放電中獲益?！?/p>