電動汽車的優(yōu)勢很明顯,它們不直接使用化石燃料,零排放無污染,而缺點則是其依賴于極重的電池。在低端市場中,鉛酸電池的重量驚人,而高端車輛所使用的鋰離子電池則要輕便許多。從理論上來說,輕量級的超級電容器應(yīng)該會更好一些,但是在實踐中還沒有達到預(yù)期的效果。
這是能量密度的問題,鋰離子電池的能量雖然很大,但卻受限于放電速度。超級電容器可以大爆發(fā)般的釋放能量,但在儲能總量上不如鋰離子電池。其中,最關(guān)鍵的就是要在短期內(nèi)將兩者合二為一,同時探究如何才能超級電容器中儲存更多的能量。
昆士蘭科技大學正在研發(fā)一種輕量級的超級電容器,它們薄而堅固,具有高能量密度,由兩個全碳電極構(gòu)成。這層膜的目的在于集成至車身面板、屋頂、門和地板。短期內(nèi),它們將與鋰離子電池結(jié)合,使超級電容器能夠儲存足夠的能量,并且在數(shù)分鐘內(nèi)完成電池充電。
博士研究員Marco Notarianni表示,車輛需要一個額外的能量沖刺來完成加速,而這正是超級電容器的用武之地。它的存儲量雖然有限,但卻可以實現(xiàn)快速供應(yīng)。超級電容器能夠在很短的時間內(nèi)實現(xiàn)高功率輸出,這也意味著汽車將達到更快的加速率,充電時間只需幾分鐘即可。
據(jù)昆士蘭科技大學介紹,采用超級電容器的車輛將具備其它幾點優(yōu)勢,舉個例子來說,與鋰這樣的稀土相比,超級電容器所使用的碳生產(chǎn)成低,且毒性弱。
據(jù)悉,昆士蘭科技大學的科學家們有望于五年內(nèi)實現(xiàn)車身面板儲能。
博士后研究員Jinzhang Liu表示,他們還將開發(fā)新的超級電容器以儲存更多的能量,同時保留其快速釋放能力,這意味著汽車將完全由車身面板中的超級電容器提供能源。經(jīng)過一次完整的充電后,汽車能夠行駛500公里(310英里),與汽油動力車相似,同時也是現(xiàn)有電動汽車的兩倍。
責任編輯: 李穎