中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：新型電極都有4至5納米寬的孔隙，高孔隙率具有高表面積，可以存儲(chǔ)大量的電荷，
有一家新創(chuàng)公司名為納米屯公司(Nanotune)，這家公司說(shuō)，它的超級(jí)電容器(ultracapacitor)技術(shù)可以使電動(dòng)汽車更便宜，而且延長(zhǎng)行駛里程。該公司位于加州(California)山景城(Mountain View)，公司開(kāi)發(fā)出一種方法，用以制備電極，制成的超級(jí)電容器具有5至7倍的存儲(chǔ)能力，這是對(duì)比傳統(tǒng)超電容器而言。
能量海綿：顯微鏡圖像：顯示多孔結(jié)構(gòu)的新電極材料，有助于提高超級(jí)電容器存儲(chǔ)容量 來(lái)源：麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
傳統(tǒng)超級(jí)電容器具有優(yōu)勢(shì)，可以提供快速爆發(fā)的功率，可充電幾十萬(wàn)次，不會(huì)損失太多的容量，但是太昂貴，儲(chǔ)存能量太少，難以更換電池。
然而，納米屯公司已經(jīng)籌集到300萬(wàn)美元，這些資金是來(lái)自風(fēng)險(xiǎn)投資公司德豐杰公司(Draper Fisher Jurvetson)，納米屯公司表示，它的超級(jí)電容器已經(jīng)快要競(jìng)爭(zhēng)過(guò)一些電池的能量?jī)?chǔ)存，可能很快會(huì)超過(guò)它們。使用傳統(tǒng)的電解質(zhì)，這家公司展示的能量存儲(chǔ)是每千克20瓦時(shí)，相對(duì)比的是大約5瓦時(shí)的傳統(tǒng)超電容器。使用更昂貴的離子液體電解質(zhì)，這家公司制備的超級(jí)電容器就可存儲(chǔ)每千克35瓦時(shí)。
到今年年底，該公司希望大體上翻番這一存儲(chǔ)容量，納米屯公司總裁黃寬才(Kuan-Tsae Huang)說(shuō)。達(dá)到每千克40瓦時(shí)，超級(jí)電容器的改進(jìn)就超越了一些混合動(dòng)力汽車使用的電池。 最近幾個(gè)月，幾家新創(chuàng)公司宣布，他們正在利用納米技術(shù)制成更好的超級(jí)電容器。每家公司都希望能有助于解決今天電動(dòng)汽車的一個(gè)最大的問(wèn)題：就是它們電池的高成本和有限的存儲(chǔ)容量。
例如，日產(chǎn)為了使它的電動(dòng)汽車Leaf能被買得起，不得不限制電池的大小，結(jié)果是行駛里程只有73英里。 從部分原因看，電池系統(tǒng)如此昂貴笨重是因?yàn)殡姵貢?huì)退化，原因是它們被使用，尤其是會(huì)暴露于極端溫度，這樣，汽車制造商往往會(huì)加強(qiáng)它們，采用的是冷卻和加熱系統(tǒng)，添加額外的電池單元，彌補(bǔ)損失的性能，隨著時(shí)間的推移就會(huì)這樣。超級(jí)電容器可以回避這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗鼈兂潆姴粫?huì)退化，可運(yùn)行得很好，適應(yīng)很大的溫度范圍。
最后，黃寬才說(shuō)，有可能使制成的超級(jí)電容器每千克存儲(chǔ)500瓦時(shí)，這就提高了約3至4倍，這是對(duì)比鋰離子電池而言，就是目前汽車使用的那種。實(shí)際效益可能更大。汽車往往設(shè)計(jì)為只使用一半的電池存儲(chǔ)容量，以防止它們退化。但是幾乎所有的超級(jí)電容器存儲(chǔ)容量都可以使用。
納米屯公司的技術(shù)現(xiàn)在非常昂貴，在每千瓦時(shí)2400到6000美元之間(美國(guó)能源部提出的目標(biāo)是每千瓦時(shí)250美元，這可使電動(dòng)汽車競(jìng)爭(zhēng)過(guò)常規(guī)汽車)。但是，納米屯公司說(shuō)，它的成本可以下降到低于每千瓦時(shí)150美元，條件是一些關(guān)鍵材料如電解質(zhì)的價(jià)格繼續(xù)下降，而且制造業(yè)擴(kuò)大規(guī)模。
公司的能量存儲(chǔ)規(guī)劃依賴幾項(xiàng)進(jìn)展，都正在研究。納米屯公司目前正在制備的電極都有孔隙，這些孔隙約4至5納米寬，但是公司說(shuō)，可以把它們做得更小(高孔隙率導(dǎo)致高表面積，這使它可以存儲(chǔ)大量的電荷)，并可進(jìn)行調(diào)整，以匹配所需的不同電解質(zhì)，離子導(dǎo)電材料就是電極浸入的那種。
公司還正在研究利用離子液體，而不是傳統(tǒng)的有機(jī)電解液。這增加了系統(tǒng)電壓，大大提高了能源儲(chǔ)存，但它們通常不兼容傳統(tǒng)的超級(jí)電容電極。最后，公司希望利用最近的學(xué)術(shù)成果，加入少量釕(ruthenium)到超級(jí)電容器中，這可以增加能量存儲(chǔ)。
納米屯公司并不是第一家公司，聲稱制成的超級(jí)電容器具有非常高的儲(chǔ)能。其他公司發(fā)現(xiàn)這個(gè)承諾很難實(shí)現(xiàn)。提高表面積可以提高的存儲(chǔ)容量，也就只有這么多，因?yàn)樵谀承┑胤剑鎯?chǔ)受限于電解質(zhì)中的離子。離子液體有助于這一點(diǎn)，但它們有重大缺陷，喬爾?辛達(dá)爾(Joel Schindall)說(shuō)，他是麻省理工學(xué)院(MIT)電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授。有家公司名為快帽系統(tǒng)公司(FastCap Systems)，這家公司正在研發(fā)超電容器，使用的是碳納米管，快帽公司就是他實(shí)驗(yàn)室的衍生公司。)離子液體非常昂貴，首先，有些可運(yùn)作良好，但只是在有限的溫度范圍，這就使它們不適用于汽車。
但是，辛達(dá)爾說(shuō)，納米屯公司可能達(dá)不到非常高的能量目標(biāo)，但仍然可以改進(jìn)有競(jìng)爭(zhēng)力的電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車。有了耐用的超級(jí)電容器，甚至可使能源存儲(chǔ)達(dá)到每千克100瓦時(shí)，這就接近鋰離子電池，“那就太棒了?！?
