南京市民丁先生最近想买车,一开始他对电动汽车很感兴趣,但看了一天就放弃了这个念头。“问了几家4S店,都说充满一次电要两三个小时,我经常在外面跑,等不了那么久。”丁先生的问题其实并不是个案。不过,这个一直困扰动力车电池充电的瓶颈问题已经有了解决方案。中科院上海硅酸盐研究所的科研人员成功研制出一种石墨烯“超强电池”,可让电动汽车实现“秒充”:充电7秒钟续航35公里。12月18日,这一研究成果在世界顶级学术期刊《科学》杂志上发表。

奥门金沙手机娱乐网址,充一次电要两个多小时

开电动汽车的体验到底如何?记者曾经搭乘过一辆纯电动出租车,驾驶员表示,纯电动汽车开起来其实挺舒服的,速度跟烧油的车差不多,他开的车充一次电可以跑300公里,就是充电比较耗时,充满一次需要两个多小时。

“跟我的实际体验差不多,我的车也是纯电动的,已经开了3年了,电池续航时长没那么长了,充满一次电能开200多公里,但是充电时间反而变长了。”南京某汽车品牌4S店的负责人现身说法,电动汽车用作上下班的代步工具完全没问题,但如果要开长途或自驾游,电池肯定不够用。

该负责人坦言,确实有不少顾客因为上述原因放弃买电动汽车,不过更重要的原因是充电设施缺乏。
充电7秒可续航35公里

前天,世界顶级学术期刊《科学》发表了一项科研成果,中科院上海硅酸盐研究所与北京大学、美国宾夕法尼亚大学合作,成功研制出一种高性能超级电容器电极材料,可用作电动汽车的“超强电池”:充电只需7秒钟,便可续航35公里。

昨天,记者在上海硅酸盐研究所的官网上查询到对这一成果的权威描述:研究团队设计合成了一种氮掺杂的有序介孔石墨烯,具有极佳的电化学储能特性,能快速充、放电。

据了解,这种新型石墨烯超级电容器体积轻巧、不易燃也不易爆,可采用低成本制备,实现规模生产,可广泛应用于现有电动汽车、城市公交、大功率输出设备、绿色能源蓄能等领域。
南京团队研制也有成果

记者了解到,南京理工大学自动化学院胡文斌副教授带领的团队,将纯电动大巴车锂电池的充电时间从三四个小时缩短到了40分钟,充满一次电可以跑150公里。

“锂电池实际上也可以快充的,现在电动汽车用的电池充电慢不是电池的问题,而是因为充电桩功率不够大、电池能源管理系统跟不上等原因。”胡文斌说,他们的锂电池不仅自带散热系统,而且搭配的智能电池能量管理系统可以监控每一节电池的温度、电量。

胡文斌解释,电动汽车的电池组是由几百节电池串联起来的,如果快充的话,会造成有的电池先充满,有的电池还没充满,如果这样拿去用性能会大打折扣。他们研发的智能电池能量管理系统可以解决这个问题。
“超级电池”是什么做的?从石墨上“粘”出来的“黑金”

据悉,石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,被称为“黑金”,是“新材料之王”。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。它的诞生非常有趣,是被英国曼彻斯特大学的两位科学家用透明胶带从石墨晶体上“粘”出来的。

胡文斌表示,上海硅酸盐所这项研究的开创性就在于把石墨烯的构架运用到超级电容器上了,因为石墨烯的表面积非常大,1克重的石墨烯展开后面积可以达到2630平方米。同样,如果锂电池也用石墨烯的架构,充电速度和容量也会大幅度增加。

电动自行车能用“超级电池”吗?成本不低,暂时不大可能
胡文斌认为,石墨烯超强电容器未来会运用到我们身边,而且不会太久。不过,这种超级电容器目前成本依然不低,距离规模产业化还有差距,而且不大可能用于电动自行车。
链 接:石墨烯还可以用在哪?
1.石墨烯是目前已知材料中最薄的一种,也是人类已知强度最高的物质。因此,它可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料和超坚韧的防弹衣,甚至能让科学家梦寐以求的2.3万英里长太空电梯成为现实。
2.智能手机长时间使用,手机就会发烫。石墨烯材料有极好的导热性,如果应用到手机上,可以解决这个问题。

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12月18日,中科院上海硅酸盐所透露,该所科学家已研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。该材料可用作电动车的“超强电池”,充电只需7秒钟,即可续航35公里。

世界顶级学术期刊《科学》发表了中科院上海硅酸盐研究所研制出一种新型石墨烯材料的重要研究成果。据中科院上海硅酸盐所透露,该所科学家已研制的高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯具有极佳的电化学储能特性,可用作电动车的“超强电池”:充电只需7秒钟,即可续航35公里。

超级电容器,是介于传统电容器和电池之间的一种电化学储能装置。由于具有功率密度高、循环寿命长、安全可靠等特点,现已广泛应用于混合电动汽车、大功率输出设备等多个领域,形成一个非常可观的市场规模,近年来保持近20%的全球增长率,产业前景突出。但现有超级电容器仍受限于低能量密度(商用活性炭:5–7瓦时/公斤),远不如锂电池(>80瓦时/公斤),原因在于较低的比容量(<250法拉/克)。如何让超级电容器兼具高功率、高能量,长期以来科学家并没有找到理想材料。

为破解这一难题,中科院上海硅酸盐所与北京大学、美国宾夕法尼亚大学合作研究,黄富强研究员、陈一苇教授、林天全博士等设计合成的一种氮掺杂的有序介孔石墨烯,具有极佳的电化学储能特性,比容量高达855法拉/克。