蓋世汽車訊據(jù)外媒報(bào)道，美國中佛羅里達(dá)大學(xué)（UCF）的研究人員利用NASA的先進(jìn)技術(shù)，為電動(dòng)汽車開發(fā)了一種帶電動(dòng)力套裝（想像一下漫威漫畫《黑豹》中穿的動(dòng)力套裝）。這種材料像鋼鐵一樣堅(jiān)固，比鋁更輕，有助于提高汽車的動(dòng)力能量。

（圖片來源：UCF）

該套裝由層狀碳復(fù)合材料制成，受益于獨(dú)特的納米級(jí)設(shè)計(jì)，可用作混合超級(jí)電容器裝置（supercapacitor-battery hybrid device）。其可能應(yīng)用于一系列需要輕量級(jí)電源的技術(shù)，如電動(dòng)汽車、航天器、飛機(jī)、無人機(jī)、便攜式設(shè)備和可穿戴技術(shù)。

研究人員希望，利用車體外殼來儲(chǔ)存能量，與電池中的能量互為補(bǔ)充。研究負(fù)責(zé)人、UCF的教授Jayan Thomas表示：“這種復(fù)合材料像鋼一樣結(jié)實(shí)，甚至比鋼還結(jié)實(shí)，但要輕得多。其優(yōu)點(diǎn)在于可以減輕汽車的重量，并增加單次充電續(xù)航里程?！睂⑦@種材料用作車身外殼，可以使電動(dòng)汽車的續(xù)航里程增加25%。相當(dāng)于一輛單次充電可行駛200英里的汽車，能夠額外行駛50英里，并減輕整體重量。作為一種超級(jí)電容器，還可以提升電動(dòng)汽車的功率，為其提供額外推動(dòng)力，使車輛在3秒內(nèi)零加速至60 mph。

在汽車上，這種超級(jí)電容器復(fù)合材料，可以像電池一樣通過充電獲得能量，還可以在汽車剎車時(shí)增加能量?！捌涑浞烹娧h(huán)壽命，是電動(dòng)汽車電池的10倍多。”另外，這種材料無毒、不易燃。在發(fā)生事故時(shí)，這對(duì)乘客安全尤為安全。Thomas表示：“相較于過去的方法，這是巨大的進(jìn)步。過去的方法采用有毒材料、易燃有機(jī)電解質(zhì)，存在壽命周期短或性能差等問題。”由于采用獨(dú)特的多層碳纖維設(shè)計(jì)，該材料具有顯著的抗沖擊強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。對(duì)于承受汽車碰撞力來說，這具有重要意義。同時(shí)，具有較高的抗拉強(qiáng)度。

為了開發(fā)這種材料，研究人員構(gòu)建帶正電荷和負(fù)電荷的碳纖維層。當(dāng)這些層體以交替方式堆疊和連接時(shí)，就創(chuàng)造了一種強(qiáng)大的儲(chǔ)能復(fù)合材料。附著在碳纖維層上的納米石墨烯薄片，可以提高電荷儲(chǔ)存能力；而沉積在附著電極上的金屬氧化物，可以提高電壓，并提供更高的能量密度。對(duì)于混合超級(jí)電容器來說，可以提供前所未有的儲(chǔ)能能力和充電生命周期。研究人員致力于探討復(fù)合材料的形成、成型和優(yōu)化，以及開發(fā)在碳石墨烯條中添加金屬氧化物的方法。另外，開發(fā)了一種將納米級(jí)石墨烯垂直排列在碳纖維電極上的方法。

這種超級(jí)電容器復(fù)合材料最重要的優(yōu)勢(shì)之一是，其重量很輕。研究人員表示：“目前，在電動(dòng)汽車中，電池占總重量的30-40%。有了這種儲(chǔ)能復(fù)合材料，可以在不增加電池重量的情況下提升續(xù)航里程，并進(jìn)一步減輕車重。同時(shí)，保持較高的抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度。”

該技術(shù)目前已在相關(guān)環(huán)境中進(jìn)行了測(cè)試，然后將開始真實(shí)環(huán)境測(cè)試。研究人員表示，要使其進(jìn)入商業(yè)環(huán)境，需要針對(duì)商業(yè)應(yīng)用進(jìn)行深入的開發(fā)和測(cè)試。