突破極限!韓國科學家研發次世代儲能技術 效能翻倍
韓國科學家最新研發的儲能技術,成功克服傳統超級電容的致命缺陷!這項革命性突破將徹底改變電動車、無人機等產業的能源應用。
由韓國科學技術研究院(KIST)碳複合材料研究中心具本哲博士、金瑞均博士團隊與首爾大學表原澤教授合作,利用單壁奈米碳管(CNTs)與導電高分子聚苯胺(PANI),開發出兼具高功率與高容量的超級電容器。這項技術可望成為次世代儲能裝置的關鍵解決方案。
超級電容器雖具備充電速度快、功率密度高等優勢,但能量密度不足一直是其致命傷,導致無法長時間供電。為解決此問題,研究團隊將導電性極佳的單壁奈米碳管與成本低廉的聚苯胺進行化學鍵合,在奈米尺度上建構出複雜的纖維結構,大幅提升電子與離子的傳導效率。
實驗結果顯示,這款新型超級電容器不僅能穩定運作超過10萬次充放電迴圈,在高電壓環境下仍能保持優異效能。其卓越的耐久性與高效率特性,使其既可取代現有電池系統,也能作為效能強化元件使用。
這項技術將為多種應用場景帶來革命性改變:電動車可實現快速充電並提升續航力;無人機與機器人則能延長運作時間並提高可靠性。此外,CNT-PANI複合纖維具備高度可撓性,可彎折或捲曲應用於穿戴式裝置等次世代電子產品。
研究團隊另一項重大突破是成功降低生產成本並實現量產可能。單壁奈米碳管雖效能優異,卻因製造成本高昂而難以商業化。研究人員透過與低成本導電高分子複合,並開發簡單製程,不僅解決此難題,更進一步研發出薄膜結構,加速商業化程序。
KIST具本哲博士表示:「這項技術成功克服超級電容器的缺點。我們將持續開發基於奈米碳管的超高效能碳纖維技術,推動產業化發展。」
這項研究成果已發表於國際期刊《Composites Part B: Engineering》(影響因子12.7),並申請韓國與美國專利。研究獲得韓國科學技術情報通訊部、產業通商資源部等多項計畫支援。
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