前沿科技之新型電容器媲美汽油發動機

掃街

電容器就像電池，它們也是存儲和釋放能量。然而，電容器是使用分離的電荷，而不是化學反應，來儲存能量。帶電粒子可以使能量快速儲存和釋放。想象一下，電動汽車從靜止加速到每小時60英里，加速度等同于汽油發動機跑車。沒有電池可以達到那種類型的加速度，因為它們釋放能量過于緩慢。然而，電容器就可以做到這一點，只是需要有合適的材料。

$ G1 l; Y" `4 l 北卡羅來納州立大學物理學家維維克 蘭詹（Vivek Ranjan）博士此前曾發現，電容器采用聚合物聚偏二氟乙烯，或PVDF，結合另一種聚合物，就是所謂的三氟氯乙烯（CTFE ：Chlorotrifluor Ethylene），存儲能量會比目前使用的提高7倍以上。

“我們知道，這種材料可制成一種高效電容器，但需要了解存儲性能背后的機制，”蘭詹說。
- h7 s& f  D, A
) c! n8 L! i. _2 m; z! I" r6 z( f 這項研究發表在2012年2月23日的《物理評論快報》（Physical Review Letters）雜志上，題為《電場誘導相變聚合物：新機制高速儲能》（Electric Field Induced Phase Transitions in Polymers: A Novel Mechanism for High Speed Energy Storage）。文中，蘭詹和同事，就是北卡羅來納州立大學物理學家杰吉 波恩霍爾克（Jerzy Bernholc）博士，以及北德州大學（University of North Texas）馬爾科 布交諾-納德利（Marco Buongiorno-Nardelli）博士，做了計算機模擬，觀察聚合物的原子結構如何改變，這需要施加電場。施加電場，會使聚合物內的原子極化，這就使電容器快速存儲和釋放能量。他們發現，電場施加到聚偏二氟乙烯混合物上時，原子會出現同步舞蹈，同時從非極化轉變為極化狀態，這需要非常小的電荷就可做到。

/ B7 v' R% B! v! G. u “通常而言，材料從非極性狀態轉變為極性狀態，是一個連鎖反應，就是從一個地方開始，然后向外擴散。”蘭詹說，“對于創造高效的電容器而言，這種類型的變化效果并不好，因為它需要大量的能量，使原子切換相變，這樣，獲得的能量就不會比投入系統的能量多很多。

“采用PVDF混合物，原子會同時改變它們的狀態，這意味著，你可以從系統中獲得大量的能量，只需要非常低的成本，就是投入系統的成本。希望這些研究結果有助于我們開發一些電容器，使電動汽車的加速性能可媲美汽油發動機?！?/td>

brianshao

是要整個大電容呢，還是整一個陣列的小電容呢，會不會爆漿

一只想飛的貓

誰可以為這個電容器持續提供電能，以便它在需要的時候提供爆發式的能源？