@ 2014.08.10 , 08:36

电池的未来,可能就在烟头里

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未来的电池可能就坐在烟灰缸里看着你呢。韩国研究人员发现,只需一步简单的转换程序,香烟的滤嘴就能变成超级电容器。这对所有盼望新电子设备诞生的人来说都是好消息,再也不用担心玩手机半夜没电什么的了。

超级电容器是可以替换电池存在的蓄电器,在电池里,能量是以化学反应物(比如锂)的形式存在的,而超级电容器靠的是原材料间的电场。电池充电慢、重,但是因为结构紧凑,也能储存不少电量,在短期内应该还是会在消费品中占据优势。而超级电容的使用空间约束少:汽车发动中它们的制动系统会产生大量电力,把超级电容器放进车里可以让它们吸收那些电力,接着放电支持汽车的持续行驶。与电池不同的是,超级电容器能快速释放大量电力,支持某些高电压的电子产品比如心脏除颤器,放电方式就像羊毛袜在地毯上的静电一样,充电快,还可以一次性在擦出火花的时间内全部放掉。

研究人员已经证实,收集香烟的过滤嘴里的纤维可以组成超级电容器,下面是科学家们所述的过程:

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用过的过滤嘴里沉着有很多醋酸纤维素,它们是一次性、不可生物降解、有毒的,随便丢弃会对环境构成威胁。然而据科学家们报道,醋酸纤维素能够仅靠碳化这一个过程就生成具有微孔结构的碳材料,换句话说就是用过的过滤嘴能做超级电容器的合适碳源。更重要的是,在含氮气体中对用过的香烟过滤嘴里进行碳化操作,能够在拥有独特孔隙结构的碳材料里加入氮掺杂物,这神奇的结果只需一步就能搞定。

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实际上的操作过程是,科学家在富氮环境中燃烧滤嘴,这样滤嘴纤维就会产生气孔,膨胀变大,这步骤真是简单得不能再简单了。研究结果还发现,这些在氮环境中烧过的纤维能比之前使用的超级电容器材料储存更多电量。随着研究的深入,说不定大型电力存储器就会在未来的某一天诞生于世界各个角落都有的烟灰缸里。

本文译自 Popular Science,由译者 小笨 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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