突破性科技！韓國研發高能量超級電容 電動車、穿戴裝置將大升級

韓國科學技術研究院（KIST）與首爾大學研究團隊近日發表一項革命效能源儲存技術，成功開發出兼具高功率與高容量的新一代超級電容。這項突破性研究已刊登於《Composites Part B: Engineering》期刊，可望徹底改變現有能源儲存裝置的應用格局。

傳統超級電容雖具備充電快速、功率密度高等優勢，且能承受數萬次充放電迴圈，但能量密度偏低的問題始終限制其在電動車、無人機等實際應用場景的發展。為解決這個關鍵瓶頸，由具宗哲博士、徐賢坤博士領軍的KIST碳複合材料研究中心團隊，攜手首爾大學樸元哲教授，創新地將高導電性的單壁碳奈米管（CNTs）與成本低廉的導電高分子聚苯胺（PANI）在奈米尺度上均勻鍵合。

這種獨特的纖維結構設計，能同步提升電子與離子的傳導效率，使新型超級電容在維持快速放電特性的同時，大幅提升能量儲存能力。實驗資料顯示，該裝置即使經過10萬次充放電測試仍保持穩定效能，在高電壓環境下也展現優異的耐久性。

研究團隊更突破性地解決量產難題。透過簡化製程，成功開發出從單股到300股纖維束的規模化生產技術。關鍵在於PANI在纖維內部形成奈米單元結構，使電容特性在量產過程中得以完整保留。製程示意顯示，從碳奈米管液晶相形成、紡絲凝固到拉伸定型，最終獲得PANI均勻分佈的複合纖維。

這項技術的商業化潛力備受矚目，不僅可作為現有電池系統的替代或補充方案，更能為多種應用場景帶來革新：電動車可實現快速充電與高效能輸出；無人機與機器人可延長續航時間；柔性特質更適合應用於穿戴式電子裝置。團隊近期更成功開發出薄膜結構，為技術落地再添助力。

「這項研究透過碳奈米管與導電高分子的創新組合，成功克服超級電容的技術限制。」具宗哲博士強調：「我們將持續開發基於碳奈米管的超高效能碳纖維，加速推動碳中和社會的產業轉型。」隨著量產成本降低與製程最佳化，這項技術有望在綠能交通、智慧裝置等領域發揮關鍵作用。

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