Croissant的制作藝術(shù)激發(fā)了倫敦瑪麗女王大學(xué)的研究人員尋找解決可持續(xù)能源問題的方法。
Croissant是通過壓榨和折疊面團來制作成一個分層的糕點。研究人員將這種外形應(yīng)用于一種電介質(zhì)電容器,這種電容器像電池一樣儲存能量。
通過壓榨和折疊聚合物薄膜電容器——一種帶有絕緣塑料膜的電容器——它們能夠存儲比最佳性能的商用電容器(雙軸取向聚丙烯(BOPP))的30倍以上的能量——這項發(fā)表在《自然通訊》雜志上的研究表明,這是聚合物薄膜電容器中所報告的最高能量密度。
可再生和可持續(xù)的能源,如太陽能和風(fēng)能,在自然界是間歇性的,為了使它們具有更廣泛的實際用途,有必要開發(fā)高效、低成本和環(huán)境友好的電能儲存系統(tǒng)。
倫敦瑪麗女王大學(xué)(Queen Mary University of London)這項研究的首席研究員埃米利亞諾•比洛蒂博士(Dr Emiliano Bilotti)表示:“儲存能源可能會令人驚訝地棘手和昂貴,而可再生能源并非恒定不變,依賴于自然,這就成了問題。利用這項技術(shù),我們可以儲存大量可再生能源,以便在太陽不發(fā)光、風(fēng)不大的情況下使用。”
目前,主要有三種儲能方式:電池、電化學(xué)電容器和介質(zhì)電容器。
介質(zhì)電容器通常具有超高的功率密度,這使得它們適合于需要在一段時間內(nèi)積累能量,然后迅速釋放能量的高功率和脈沖功率技術(shù)。這方面的例子包括馬達(dá)驅(qū)動,移動動力系統(tǒng),太空車輛動力系統(tǒng)和電化炮。
然而,介電電容器目前能儲存的能量很低,因而受到限制。本研究克服了這一局限性。
倫敦瑪麗女王大學(xué)(Queen Mary University of London)的另一位研究作者邁克·里斯(Mike Reece)教授說:“這一發(fā)現(xiàn)有望對脈沖功率應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響,并可能在介電電容器領(lǐng)域產(chǎn)生階躍變化,迄今為止,介電電容器的儲能密度較低。”
聚合物薄膜電容器的高能量密度通常需要昂貴而復(fù)雜的合成和加工路線,但這種新開發(fā)的加工、壓制和折疊工藝以其簡單、高能量密度和工業(yè)應(yīng)用潛力而獨樹一幟。
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