我國(guó)科研人員不久前將納米發(fā)電機(jī)和“超級(jí)導(dǎo)電材料”石墨烯結(jié)合，研發(fā)出了可自充電的石墨烯超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)。近日，這一研發(fā)成果獲河北省發(fā)改委產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目支持。
隨著微機(jī)電系統(tǒng)的快速發(fā)展、便攜式電子設(shè)備和無(wú)線傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，微型化成為電子器件的重要發(fā)展方向，這就要求提供動(dòng)力的器件也必須兼具小的體積和高的效率。
納米發(fā)電機(jī)能收集周圍環(huán)境中微小的機(jī)械能并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑥亩鵀閭鞲衅?、探測(cè)器等納米器件提供能量，而石墨烯是一種具有二維結(jié)構(gòu)、單原子層厚度的特殊碳材料，強(qiáng)度高，導(dǎo)電性能優(yōu)異，比表面積高，在超級(jí)電容器、鋰離子二次電池、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。
由歸國(guó)科研人員等組成的納米新能源（唐山）公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)，將可自身持續(xù)自供電的納米發(fā)電機(jī)和可有效儲(chǔ)存電能的石墨烯超級(jí)電容器結(jié)合在一起，研制出了自充電式的石墨烯超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)。這種儲(chǔ)能裝置體積小、效率高、功率密度大、使用壽命長(zhǎng)。科研人員同時(shí)自主開(kāi)發(fā)了自充電石墨烯超級(jí)電容器智能控制系統(tǒng)。
“這套系統(tǒng)具有自充電、薄膜化、電容容量高、成本低、制作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，能滿足一些微納器件的使用要求，對(duì)微納器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要支撐意義。”企業(yè)負(fù)責(zé)人徐傳毅博士說(shuō)。
據(jù)悉，基于納米發(fā)電的自充電石墨烯超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目已申請(qǐng)國(guó)家專利17項(xiàng)，其中授權(quán)3項(xiàng)。
專家指出，基于納米發(fā)電的石墨烯自充電超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)有望應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。
據(jù)悉，在政府部門支持下，科研人員下一步將在納米發(fā)電機(jī)材料微加工、自充電石墨烯超級(jí)電容器制備等方面進(jìn)一步開(kāi)展研究，加快產(chǎn)業(yè)化步伐。
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