Jayan Thomas是来自中佛罗里达州大学（UCF）纳米科技中心的副教授，目前一直在研究高密度超级电容。Thomas和他在UCF的同事致力于研究出一种可以产生并储存能量的由纳米线构成的条带状器件。
最近，Thomas在继续研究超级电容器， 这次他们从科幻电影《回到未来II》中获得灵感，发明可以作为太阳能电池的衣服，这样就不需要插座了。
Thomas在新闻发布会上说道：“这部电影给了我们灵感 。如果你可以发明自充电的衣服或纺织物，你就能实现电影中的幻想，这是非常酷炫的。”
在《自然 通讯》（Nature Communications）发表的论文中，Thomas和他的同事发明了一种条带状的可以采集光线，将其转化为电能并储存的器件。
这个研究与九月份的一项研究非常相似。研究者们发明了一种包括两个发电部分的纺织材料：太阳能电池纤维和通过静电产生能量的摩擦发电机。然而，这个器件没有任何储能单元。
在最近的研究中，器件的能量产生层和储存层相连。该带通过用作用于直接电荷转移的共用电极的铜带集成钙钛矿太阳能电池与超级电容器。
超级电容器越来越被认为是现在依赖于电池供电模式的可行的替代方案。然而，超级电容器也有一些缺点。虽然超级电容器可以迅速释放大量能量并快速充电，它们在储存大量能量和长时间放电方面和电池相比显得平庸。目前的很多研究试图[/url]在保持它快速充放电的能力的同时，提高超级电容器能量密度。
在UCF研究者的测量中，当柔性太阳能带暴露于模拟太阳光中时，钙钛矿太阳能电池达到了10%的能量转化率，超级电容器有1193法拉第/克的比电容。而相比之下，普通商用超级电容器的比电容为大约100法拉第/克。
这意味着这个带状器件作为太阳能电池时，能高效地产生电能。在作为超级电容器时，和普通超级电容器相比，能更持久地储存电能，但和化学电池相比，储能时间依旧较短。
在展示技术时，研究者们将带状器件制成细丝，然后将细丝纺织成方形的纱。在实际应用中，将使用更高端的纺织技术。但原理是相同的：这些细丝将被织入材料中。
Thomas说：“这项技术主要可以应用于军事中。那些在伊拉克或者阿富汗的士兵在阳光下行动。他们中有些人要背着超过30磅的电池。在这种恶劣的环境下，军队为这些士兵提供电池是很困难的。这样的服装可以在阳光下同时接受和储存能量。” 在《IEEE综览》（IEEE Spectrum）的电话采访中，Thomas承认，超级电容器并不能储存足够的能量并完全代替电池，但可以制作混合电池来减轻士兵的负重。Thomas补充道：“通过将2-3条带并联并将它们3-4个连成一组，可以提供足够操作10分钟无线电的功率。目前这些器件还没有被优化到能提供最高的能量和功率密度。但是我们在努力提高它的能量密度使其可被制成电池-超级电容器混合器件。”
翻译：马卉
校审：王舟
京公网安备11010502039775号
