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2022-02-21 00:45:20

石墨烯超级电容器利用太阳为先进的可穿戴设备供电

导读 四年前,一种称为石墨烯的薄而坚固的材料被视为电路板和处理器中硅的最终替代品。此后,它被应用到从未来的隐形眼镜到耳机的各种应用中。现

四年前,一种称为石墨烯的薄而坚固的材料被视为电路板和处理器中硅的最终替代品。此后,它被应用到从未来的隐形眼镜到耳机的各种应用中。现在,格拉斯哥大学的研究人员正在使用石墨烯制造下一代柔性电池——更准确地说,是超级电容器——可以通过太阳能充电,为高级可穿戴设备提供足够的能量。

石墨烯超级电容器利用太阳为先进的可穿戴设备供电

正如《高级科学》杂志所解释的那样,研究人员使用石墨烯和聚氨酯层来制造一种廉价而灵活的超级电容器,它通过顶层将太阳能转移到下面类似的存储表面。与传统电池不同,超级电容器不含锂离子。

测试表明,超级电容器在使用15,000次后可以继续储存电力,而不会造成重大损失。相比之下,普通充电电池在500到1000次充电循环后,原始容量开始明显下降,需要更换——通常在日常使用的两到三年内。

石墨烯超级电容器提供的另一项创新是其功率输出。以前的超级电容器通常限制在1伏或更低的输出,但这个超级电容器提供2.5伏,足够一些便携式和可穿戴设备的能量。在演示中,研究人员展示了超级电容器为一串84个LED灯和一个高扭矩电动假手提供电源,现在任何一个都可以完全依靠太阳能运行。

值得注意的是,2.5伏不足以给目前的智能手表供电:苹果和三星的最新型号使用3.7-3.8伏的电池——但在不更换电池的情况下,它们无法充电近15000次。当这些超级电容器准备好投入市场时,更多的节能芯片、屏幕和传感器肯定会出现,尽管仍然需要一些太阳能充电表面积。研究人员认为这是通过腕带实现的。

他们也在考虑其他应用。项目负责人Ravinder Dahiya教授表示,超级电容器“使我们远离了我们的最终目标,即创造完全自给自足的柔性太阳能设备,可以储存它们产生的电力。”他预计假肢、用于健康监测的可穿戴设备和电动汽车都将使用这项技术。

完整的报告可以在这里找到。如果你在可预见的未来对便携和可穿戴设备的电源感兴趣,绝对值得一读。