據外媒報道,韓國研究人員開發出一種比金屬更堅固的儲能碳奈米管纖維。這意味著裝載這種新纖維的外部材料可以用作電池。
韓國材料科學研究所(Korea Institute of Materials Science,KIMS)Kim Tae-hoon博士的研究團隊與仁荷大學(Inha University)Yang Seung-jae教授領導的團隊合作,開發出全球首個使用碳奈米管纖維的高強度纖維狀超級電容器 .
與二次鋰電池相比,超級電容器的能量儲存容量較小,但仍然可實現超快速充放電。研究人員表示,如果同時具有儲能特性和優良結構,超級電容器就可以應用於車輛和無人機等外部材料,以替代現有電池,使其重量更輕,並增加續航里程。
KIMS方面表示,該纖維狀超級電容器的功率密度為190.94 mW/cm3,能量密度高達7.54 mWh/ cm3。即使纖維細如線,也能在承受10kg重量的同時實現正常充放電。與此同時,該電容器即使摺疊和展開2,000多次,其效能也不會下降。
Kim博士表示:“未來,該纖維狀超級電容器將不僅適用於儲能材料,還適用於需要輕量化、高強度和高導電容器的航天、航空和國防領域。”
研究人員合成了一種具有優異導電性和抗拉強度的碳奈米管纖維。多孔碳可附著在該纖維上以儲能。此外,研究人員還增加了碳奈米管纖維的強度,並對其進行了表面處理,因此多孔碳可以牢固地附著在纖維上。最後,研究人員合成了一種多功能碳奈米管纖維,不僅能夠儲存能量,還可保持原始碳奈米管纖維的強度和導電性。
基於這一新開發的碳奈米管纖維生產和應用技術,研究人員將進行後續研究,將其應用於電磁遮蔽、防彈和複合材料以及二次電池。
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