佛罗里达大学的研究人员为电动汽车创造了一种充电电源”套装”,可以提高车辆的功率容量。该套装由层状碳复合材料制成,就像混合储能超级电容器电池一样。

当用作车身上的外壳时,该材料可以储存能量以补充汽车的电池,增加其范围并减轻其重量。

为了构建这种材料,研究人员创造了带正电荷和带负电荷的碳纤维层。然后以交替的模式将它们堆叠在一起。纳米级石墨烯片夹在层之间以增加其储能能力。同时沉积在连接电极上的金属氧化物,可增强电压并提供更高的能量密度。

该设计使材料具有承受碰撞的强度,以及大量的拉伸强度。研究人员表示,使用身体外壳来储存能量,以补充存储在电池中的电力,充放电循环寿命是典型电动汽车电池的10倍。

研究人员设想用这种材料覆盖电动汽车,并用它来补充电池存储。这表明它可以将电动汽车的续航里程增加25%,并将功率提高到足以让标准电动汽车在3秒内从零加速到60英里/小时(96公里/小时)。

EAM 领导人 Jayan Thomas 解释说,他是UCF纳米科学技术中心和材料科学与工程系的教授。他指出,复合材料可以减轻汽车的重量,增加每次充电的里程数。它与钢一样坚固,甚至比钢更强,但要轻得多。超级电容器将通过充电以及汽车刹车时获得动力。

电动汽车正在向前冲锋,但越来越多的研究人员正在寻找使这项技术真正可持续发展的方法。这包括寻找回收其部件并使车辆更节能的方法。

幸运的是,这一领域不乏创新。最近的进展包括一种可以从用过的锂离子电池中经济高效地回收石墨的工艺,以及一种可以回收纯金属的电池回收工艺。

除了用作电动汽车的超级套装外,该复合材料还可以用于太空探索。这些材料可以用作立方体卫星的框架,月球(或火星)基地上的结构,甚至可以集成到虚拟现实耳机中。

事实上,这种材料可用于任何需要轻量级电源的应用,包括飞机、无人机、便携式设备和可穿戴技术。

另一个优点是用于制造超级电容器的材料是无毒和不易燃的,这在发生事故时对乘客安全非常重要。