超级电容器是未来为电动汽车提供动力的一个很有前途的候选人，特别是在城市周边地区，那里有巨大的充电基础设施的潜力。然而，由于生产成本高，超级电容器经常被忽视。
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在一项新的研究中发表在高级科学欧洲杯线上买球来自伦敦帝国理工学院和伦敦大学学院的研究人员描述了他们如何利用造纸的有机副产品木质素，创造出具有高储能容量的新型独立超级电容器电极。
在这项研究中，木质素被用作昂贵的石墨烯基材料的替代品。欧洲杯足球竞彩该研究小组创造了一种独立的电极结构，比传统电极更轻、更紧凑，同时仍然保持存储容量。
为了制造这种设备，该团队开发了一种革命性的技术，将木质素的纳米纤维垫压缩成致密的结构。研究小组对其电极的微结构进行了调整，减少了微米大小的孔的数量，这些孔对能量存储没有帮助。这个过程保持了单个纤维的孔隙度，而这些纤维确实储存了电能。研究人员使用先进的成像技术来观察电极的三维微结构。该研究小组表示，能够全面预见超级电容器设备的微观结构对改进这项技术至关重要。
研究人员表示，为电流设计开发更实惠和可持续的更换至关重要。该团队强调，如果超级电容器在脱碳地与燃料电池和电池一起发挥作用，则强调降低生产成本和对基本材料依赖性的重要性。欧洲杯足球竞彩
在另一项研究中2020年6月出版在能量储存德州农工大学的研究人员详细介绍了一种同样由木质素制成的超级电容器。为了制造电极，德克萨斯的研究小组将纯化的木质素与高锰酸钾(一种常见的消毒剂)接触。接下来，他们运用高温高压来触发氧化反应，导致高锰酸钾的分解和二氧化锰的沉积。然后将木质素和二氧化锰的混合物涂在铝板上，制成新型电极。
使用新电极设计，研究人员发现了它们所产生的超级电容器具有非常安全的电化学品质。具体地，它们发现电容不受数千个充电和放电循环的影响。还发现特定电容高达可比较超级电容器的发现多达900倍。
比电池?
尽管这是目前标准的电动汽车技术，但锂离子电池可能不是最终的解决方案。超级电容器为全电动汽车的一些持续存在的问题提供了答案，并可以为混合动力汽车提供好处。
超级电容器目前用于再生制动系统。它们的高功率密度使它们能够快速存储和释放能量，这对于收集汽车刹车产生的能量非常有用。
与将能量储存在化学物质中不同，超级电容器将电保持在静态状态，而且由于它们更多地依赖于物理而不是化学，超级电容器不会像锂离子电池那样迅速衰减，这为延长电动汽车的寿命提供了一个重要机会。
到目前为止，与锂离子电池相比，超级电容器的最大益处是它们能够快速充电和放电的能力。由超级电容器提供动力的电动车辆可能在几分钟内以几分钟计时。超级电容器也非常适合无线充电。当您添加快速充电能力时，它会产生快速，无缝充电过程。
遗憾的是，超级电容器目前不能像锂离子电池那样存储尽可能多的电力，这使得它们不太适合电动汽车。但是，他们不应该被排除在未来使用中：花了一些时间来吸引锂离子系统的令人满意的里程范围。
在车辆中使用超级电容器的另一个大问题是他们可以掌握充电的时间段。如果您在机场停车场留下了一辆由超级电容器提供动力的汽车，您将在没有任何收费的情况下回来找到它。快速充电可以解决这种特殊情况，充电器必须在附近，拥有足够的达到几千个放大器的安培。用于超级电容器的充电基础设施的部署在商业上不可行，但随着电动汽车变得更加普遍，基础设施可能会发生。
尽管存在缺陷，超级电容在混合动力系统中还是很有用的，兰博基尼(Lamborghini)等汽车制造商也在使用它们来提高性能。兰博基尼Sian采用超级电容器和电机，在2.8秒内实现0-100公里的时速。然而，造价约300万美元的Sian并不是实用的超级电容车的最佳例子。
参考资料及进一步阅读
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Jha, S, Mehta, S, Chen, Y，et al。(2020)二氧化锰装饰碱木质素高性能柔性绿色超级电容器的设计与合成。能量储存．2: e184。https://doi.org/10.1002/est2.184.
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Moore-Coyler, r (2019)什么是超级电容?电动汽车和混合动力汽车的下一步是什么?汽车杂志。(在线)可以在:https://www.caragazine.co.uk/car-news/tech/what-is-supercapacitor-battery-ev-and-hybrid/
苏雷什,诉(2020)轻质绿色超级电容器可以快速为设备充电。TechXplore．(在线)可以在:https://techxplore.com/news/2020-09-lightwight-green-supercapacitors-quickly-devices.html.
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