一支國(guó)際研究隊(duì)伍開發(fā)了一個(gè)結(jié)合石墨烯和奈米碳管的超級(jí)電容器。據(jù)說(shuō)，這款超級(jí)電容器十分柔韌，可以編織進(jìn)衣物，而且有可能真正替代便攜設(shè)備的電池。這款設(shè)備的充放電次數(shù)可以超過(guò)1萬(wàn)次。這款新設(shè)備據(jù)說(shuō)比起現(xiàn)有的電池，質(zhì)量更輕、充電更快，而且更加耐用。

團(tuán)隊(duì)的研究人員分別來(lái)自新加坡南洋理工大學(xué)、北京清華大學(xué)和美國(guó)俄亥俄州克利夫蘭的凱斯西儲(chǔ)大學(xué)。他們通過(guò)加熱粘合微米級(jí)石墨烯片和奈米碳管形成一個(gè)連續(xù)互連的絲網(wǎng)。據(jù)報(bào)道，這是一種復(fù)雜的混合纖維，密集的排列使得它的電容表面面積高達(dá)396平方米每克。

研究人員表示這就使得電容達(dá)到每立方厘米300法拉，體積能量密度達(dá)到每立方毫米6.3毫瓦，這意味著新開發(fā)的超級(jí)電容器可以比得上4伏、500微安的薄膜鋰離子電池。因此，這款設(shè)備可以為目前許多低能耗設(shè)備和LED等電子元件供電。

這個(gè)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在生產(chǎn)了50米長(zhǎng)的交織纖維，在實(shí)驗(yàn)室持續(xù)融合過(guò)程中平均每小時(shí)創(chuàng)建1米。隨著時(shí)間的推移，我們最終會(huì)看到這款超級(jí)電容器纖維投入大規(guī)模生產(chǎn)，價(jià)格下降，實(shí)用性提高。

研究員Dingshan Yu說(shuō)：“這款超級(jí)電容器在使用幾百次后，工作性能也不會(huì)降低。”這款超級(jí)電容器材料可以投入商用，因?yàn)樗軌蛟谥貜?fù)彎折變形后仍然保持充電能力和結(jié)構(gòu)完整性，所以可以編織進(jìn)衣物、雙肩包、鞋子等，使其成為可穿戴電力系統(tǒng)。

這款超級(jí)電容器還可以為其他設(shè)備供電，例如醫(yī)療用檢測(cè)器、GPS設(shè)備等，使我們的生活更方便、更自由。它還可以編織進(jìn)衣物，在軍事上，可以為士兵的裝備供電。它也能集成到其他的材料創(chuàng)建自供電設(shè)備，可以是電子閱讀器的封面和電池。

這款低質(zhì)量、高體積密度的石墨烯和納米碳管超級(jí)電容器或許還能解決電動(dòng)車一個(gè)迫切的問(wèn)題：重量。這款超級(jí)電容器的體積只有蓄電池的一部分，充放電次數(shù)可以超過(guò)1萬(wàn)次(充電電池一般不到1千次)，因此這種輕量的能量?jī)?chǔ)存方案可能就是電機(jī)行業(yè)祈禱者想要的答案。

再者，這款超級(jí)電容器可彎折，它的材料可以密集地填充在汽車的任意空間，不用考慮形狀的問(wèn)題。因此，電動(dòng)車設(shè)計(jì)師就可以更自由地設(shè)計(jì)車輛，無(wú)需特意找一塊既大且平的空間安裝電池。

雖然仍然有許多工作要做，但是這種新型材料將會(huì)作為固有組件開辟全新的電力存儲(chǔ)設(shè)備途徑，而不是作為分離設(shè)備的附屬物。

這項(xiàng)研究最近發(fā)表在《自然》雜志。