2013年美研發(fā)出石墨烯超級(jí)微型電容器

　　為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的微型化，研究小組選擇了只有一個(gè)原子厚度的石墨烯材料。而更令人驚奇的是，制造這種超級(jí)電容器并不需要高精尖的設(shè)備器械，一臺(tái)普通的DVD刻錄機(jī)就可以完成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。

　　此前，制造微型超級(jí)電容器的傳統(tǒng)光刻工藝，需要大量的人力勞動(dòng)，因而很難降低產(chǎn)品的成本及價(jià)格，阻礙了其商業(yè)化前景。而如今使用普通DVD刻錄機(jī)的光速寫(xiě)技術(shù)，只需傳統(tǒng)生產(chǎn)成本的一小部分，就能夠?qū)崿F(xiàn)批量化的大規(guī)模生產(chǎn)。研究小組就表示，使用這種技術(shù)，他們利用廉價(jià)材料在一個(gè)光盤(pán)上制造100多個(gè)微型超級(jí)電池，只花費(fèi)了不到半個(gè)小時(shí)的時(shí)間。

　　除了生產(chǎn)工藝，該超級(jí)電容器在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上也頗下了一番工夫。一般而言，為使超級(jí)電池獲得最大的存儲(chǔ)能力，正負(fù)電極的安放位置方式必須盡量實(shí)現(xiàn)表面積最大化。研究小組最初的設(shè)計(jì)，是把多層石墨烯材料像三明治里的面包片那樣，堆疊而成電極，但效果不佳。

　　經(jīng)過(guò)改進(jìn)，在最新的設(shè)計(jì)中，他們將石墨烯電極如互相交織的手指那般并排放置。結(jié)果證明，這種方式最大化伸展了電極的表面積，遠(yuǎn)比堆疊法具備更高的存儲(chǔ)能力。

　　加州大學(xué)洛杉磯分校工程及應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授理查德·卡奈爾說(shuō)，對(duì)于超級(jí)電容器來(lái)說(shuō)，它再“快”也不過(guò)是數(shù)量上的升級(jí)，“小”才是其最大價(jià)值。他表示：“一直以來(lái)，電子產(chǎn)品的微型化、小型化，常常會(huì)遭遇儲(chǔ)能系統(tǒng)方面的阻礙。過(guò)大的電池體積，拖累了整個(gè)產(chǎn)品的靈活小巧”。而新型超級(jí)電容器不但擁有較小的體積，且可以輕易整合到其他配件當(dāng)中。

　　該研究小組稱，正在積極與配件生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)系，推動(dòng)該產(chǎn)品的市場(chǎng)化發(fā)展。