据报道，澳大利亚昆士兰科技大学的研究人员最近设计了一种混合超级电容器，并承诺这种超级电容器几乎可以瞬间充放电，储能能力大大提高，与镍氢电池(NiMH)相当。
首先，这里要理解的关键概念是能量密度(Wh/kg)和功率密度(W/kg)。具体来说，能量密度是指设备单位重量可以储存的总能量，功率密度是指充放电过程中能量进出的速度。
锂电池以化学形式储存能量，因其能量密度相对较高而被广泛使用。但是智能手机或者电动车的用户都知道锂电池充电慢。另一方面，超级电容器储存能量是静态的，而不是化学的，这意味着它们可以更快地充电和放电，而不会破坏内部结构。因此，它们的功率密度非常高，但由于它们的能量密度比化学电池低得多，所以它们一直无法显示出自己的优势。
但有一种设备具有上述两者之间的属性，——混合型超级电容器，在这两个指标中处于中间位置，比普通超级电容器储存的能量多得多，充电速度几乎相同。
通过它，汽车或手机的续航时间不会延长，但充电速度会变得很快，续航里程可能不再是问题。
在最近的一项研究中，昆士兰科技大学的研究小组使用了一种设计电容碳化钛阳极和电池石墨烯混合阳极。
根据研究人员的说法，结果是一个混合电容器，其功率密度(充电容量)约为锂电池的10倍，能量密度接近镍金属氢化物电池。
经过一系列测试，数据也很惊人：其能量密度可达73 Wh/kg，约为最先进电动车电池的28%，超高功率密度高达1600 W/kg，而一般锂电池的功率密度仅为250-340 W/kg。
研究人员做了这样一个类比，即假设特斯拉spaid车型推出了续航里程145英里(233公里)的可选电池组，而不是520英里(837公里)，但你的充电速度至少提高了5倍，对你来说是不是更有吸引力？
然而，要实现这样的充电效率，基础设施将成为未来最大的挑战。要知道超高速充电站会进入兆瓦级范围，除非在现场有巨大的储能能力，否则会给电网带来很大的压力。
不仅如此，那些疯狂向后推的“加速狂热者”可能也会欣喜地注意到，功率密度是双向的，这意味着电池组不会阻碍真正巨大的功率输出。
在今天1100马力以上的惊人马力格子特斯拉，基于超级电容的混合动力汽车电池组将为发动机提供5倍的动力。
此外，研究小组惊喜地发现，这种混合动力电池的电池寿命是锂电池的两倍，经过10000次满充放电循环后，仍能保持90%的初始存储容量。
文章来源：蔡莲
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