隨著近年來(lái)對(duì)環(huán)境保護(hù)的需求增大，電動(dòng)汽車已經(jīng)越發(fā)頻繁地在我們生活中出現(xiàn)。各車企為了保證電動(dòng)汽車足夠長(zhǎng)的行駛里程，主要采用鋰離子電池作為動(dòng)力電池。
車企對(duì)于提升電動(dòng)汽車效率和行駛里程的步伐從未停止過(guò)。目前，提升里程的方法之一就是將原本車輛制動(dòng)時(shí)浪費(fèi)的能量回收再利用。
不過(guò)，制動(dòng)能量回收的過(guò)程往往只持續(xù)數(shù)秒鐘，而電池則需要幾小時(shí)充滿，對(duì)于傳統(tǒng)電池來(lái)說(shuō)這些制動(dòng)回收的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，汽車制造商們不得不尋找能夠更有效利用制動(dòng)能量的回收方案。
其中之一就是利用超級(jí)電容，其快速充放電的特性使其非常適合用于回收制動(dòng)能量。實(shí)際上，已經(jīng)有許多車企在對(duì)超級(jí)電容技術(shù)進(jìn)行測(cè)試。
目前來(lái)說(shuō)，超級(jí)電容技術(shù)還不具備實(shí)際上路的能力。原因之一是，雖然其充放電效率很高，但其容量還不夠大。此外，隨著恒流充放電過(guò)程的反復(fù)進(jìn)行，其內(nèi)部材料會(huì)發(fā)生損耗，電動(dòng)車生命周期中需要進(jìn)行上百萬(wàn)次充放電，超級(jí)電容很難承受。
韓國(guó)光州科學(xué)技術(shù)院(Gwangju Institute of Science and Technology)研發(fā)出了一種神奇的石墨烯材料。研究者制造出了一款與鋰離子電池具有相同容量的超級(jí)電容。在保持超級(jí)電容固有特性的同時(shí)，能夠承受足夠多的充放電循環(huán)次數(shù)。
研究者利用超聲波減少原料石墨烯中的氧化物粒子，形成內(nèi)部多孔形式，其內(nèi)部表面積巨大，可以容納更多的電子。
石墨烯粉末擠進(jìn)一個(gè)硬幣狀殼體中，在140℃溫度和300千克/平方厘米壓強(qiáng)的環(huán)境下持續(xù)5小時(shí)制成了上述材料。每一克經(jīng)過(guò)特制形成的石墨烯材料，其內(nèi)部的表面積要大于一個(gè)籃球場(chǎng)，用該材料制成的電極則能容納更多的電解質(zhì)。
研究人員對(duì)新材料進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果令他們自己也感到驚訝。其電容能力為150法/克，能量密度可達(dá)到64千瓦時(shí)/千克，電流密度則能達(dá)到5安培/克。
而鋰離子電池的能量密度大約在100-200千瓦時(shí)/千克?？梢钥吹絻烧叩哪芰棵芏炔罹嗖⒉皇呛艽蟆３巳萘康忍匦?，新型超級(jí)電容還有其他的優(yōu)勢(shì)。比如，能夠在16秒內(nèi)的時(shí)間內(nèi)充滿至最大容量，并且能夠在經(jīng)受10,000次充放電循環(huán)后，仍然保持較高容量。
