你知道嗎?超級(jí)電容居然是榴蓮做的?。。。ㄉ希?/span>
榴蓮,因?yàn)楠?dú)特濃郁的氣味,如同奶油凍一般濃甜細(xì)膩的果肉,被稱為水果之王。喜歡它的老饕,恨不得日啖三百,而對(duì)其氣味排斥者,則深惡痛絕,見到它就如入鮑魚之肆,掩鼻疾走。悉尼大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院的一群專家卻發(fā)現(xiàn),在這種口碑兩極分裂的熱帶水果身上,可能誕生一項(xiàng)未來(lái)新能源黑科技。
從水果之王變身儲(chǔ)能之王
具體來(lái)說(shuō),榴蓮很可能成為未來(lái)電動(dòng)汽車與其他消費(fèi)電子產(chǎn)品快速充電設(shè)備的重要原材料。當(dāng)然,這并不意味著簡(jiǎn)單用沉重而多刺的榴蓮果殼造個(gè)手機(jī)殼,或者直接切兩片榴蓮果肉塞到電池或者充電寶里就OK了。
在一篇刊登于《能源貯藏》的論文中,悉尼大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院的文森特·G·戈麥斯副教授提出了一個(gè)大膽的發(fā)現(xiàn),從榴蓮和菠蘿蜜剩余殘留物中,可以提取出制造超級(jí)電容材料的有效成分。
什么是超級(jí)電容?
我們都知道,普通的電池,是靠?jī)?nèi)置活性物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)來(lái)儲(chǔ)存電能的。與普通電池不同,超級(jí)電容是利用雙電層原理制成的電容器,靠固體和固體,或液體和固體界面處的電荷分離來(lái)進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存,也就是通過(guò)收集靜電來(lái)儲(chǔ)存能量。電容儲(chǔ)存的是電能。電池儲(chǔ)存的是由電能轉(zhuǎn)化后的化學(xué)能。前者是物理變化,后者是化學(xué)變化。
大家可能都做過(guò)這樣的趣味小實(shí)驗(yàn),用一只充滿氣的橡膠氣球摩擦自己的頭發(fā),又或者把衣服拿出烘干機(jī)時(shí),兩件衣服粘在一起,這些行為都會(huì)產(chǎn)生靜電,而超級(jí)電容器可以吸收和儲(chǔ)存這些靜電。
在超級(jí)電容內(nèi)部,作為正負(fù)極的是金屬面板,中間是多孔滲透材料,以便盡可能多儲(chǔ)存電能。戈麥斯打了個(gè)生動(dòng)的比方,如果把電能比喻為水,那么超級(jí)電容就好比一塊海綿,盡可能地將電能“吸納”在其中。
傳統(tǒng)超級(jí)電容所用的多孔滲透材料,是昂貴的人工碳納米管和石墨烯,這些多孔滲透材料在顯微鏡下,如同一座座立體迷宮,遍布了許多孔道。在這里“居住”的“房客”并不是電荷,而是氮原子。氮原子越多,就越能增加電化學(xué)儲(chǔ)能活性,同時(shí)又能保持高導(dǎo)電率。如果把超級(jí)電容比喻成一座工廠,氮原子是工人,那么這些孔道就是工人的宿舍,宿舍越多,能夠容納的工人越多,整座工廠的生產(chǎn)效率就會(huì)越高。