萨里大学开发全新分析方法 以发现超级电容器材料的隐藏行为

据外媒报道，萨里大学（University of Surrey）高级技术学院（AIT）和圣保罗大学（University of São Paulo）的研究人员，开发了一种新的分析技术。这将有助于制造更好的超级电容器，改善可再生储能。

（图片来源：萨里大学）

通过该团队的新方法，研究人员可以探讨超级电容器电极中复杂的互连行为。这些电极由不同的材料层构成。

为了实现碳减排目标，提高储能至关重要。太阳能和风能具有不可预测性，需要通过有效存储来确保稳定的供应。超级电容器被视为解决方案的重要组成部分。

采用超级电容器，也可能加快电动汽车的充电速度，使其比使用锂离子电池时快得多。当然，这需要进一步开发超级电容器，以有效存储足够的电力。

萨里大学的研究团队采用一种低成本聚合物材料。这种材料名为聚苯胺（PANI），通过赝电容(pseudocapacitance)机制存储能量。PANI具有导电性，可以用作超级电容器设备中的电极，通过捕获离子存储电荷。为了充分提升储能，研究人员开发了一种创新方式，将一层薄薄的PANI沉积在导电碳纳米管森林上。这种复合材料可用于制造很好的超电容电极，但是由于是由不同的材料组成，因此很难分离和充分了解充放电时的复杂过程。这是赝电容开发领域的一个问题。

为了解决这一问题，研究人员采用弛豫时间分布技术（Distribution of Relaxation Times）。通过这种分析方法，可以检测复杂的电极过程，以对其进行分离和识别。这将有助于优化制造方式，充分增加有用反应，并减少对电极有害的反应。借助于这项技术，研究人员也可以使用不同的材料，来开发超级电容器和赝电容器。

研究人员Ash Stott表示：“全球能源应用的未来，取决于消费者和行业更有效地生产、储存和使用能源，超级电容器将成为间歇储存、能量收集和高功率输送的领先技术之一。这项工作将有助于更高效地实现这一目标。”

另一研究人员Ravi Silva表示：“这项工作展示了研究人员如何加速开发高性能材料，以用作储能元件。这些储能元件是太阳能或风能系统的关键组成部分。这项研究将推动实现清洁、经济高效的能源未来。”