想象一下，如果你没电的笔记本电脑或手机可以在一分钟内充电，或者电动汽车可以在 10 分钟内充满电。
尽管目前还不可能，但科罗拉多大学博尔德分校科学家团队的新研究可能会带来这样的进步。
今天，安库尔·古普塔实验室的研究人员在《美国科学院院刊》上发表了一项研究成果，他们发现了微小带电粒子（称为离子）如何在复杂的微小孔隙网络中移动。古普塔是化学和生物工程学助理教授，他说，这一突破可能有助于开发更高效的储能设备，例如超级电容器。
“考虑到能源在地球未来中发挥的关键作用，我深受启发，决定将我的化学工程知识应用于推进储能设备，”古普塔说。“我觉得这个主题还没有得到充分探索，因此，这是一个绝佳的机会。”
古普塔解释说，有几种化学工程技术用于研究油藏和水过滤等多孔材料中的流动，但它们在某些储能系统中尚未得到充分利用。
这一发现不仅对汽车和电子设备的能源储存具有重要意义，而且对电网也具有重要意义，因为电网的能源需求波动，需要高效的储存，以避免在需求低迷期间浪费，并确保在需求高涨期间快速供应。
超级电容器是一种依靠孔隙中离子增持的储能设备，与电池相比，充电时间短，使用寿命长。
“超级电容器的主要吸引力在于其速度，”古普塔说。“那么我们如何才能让其充电和释放能量更快呢？通过更高效的离子运动。”
他们的发现修正了基尔霍夫定律，该定律自 1845 年以来一直支配着电路中的电流，也是高中生科学课上的重要内容。与电子不同，离子的移动既受电场影响，也受扩散影响，研究人员发现，离子在孔隙交叉处的移动与基尔霍夫定律所描述的不同。
在此研究之前，文献中仅描述了离子在一个直孔隙中的运动。通过这项研究，可以在几分钟内模拟和预测离子在一个由数千个相互连通的孔隙组成的复杂网络中的运动。
“这就是工作的飞跃，”古普塔说。“我们找到了缺失的环节。”
资讯来源：由a0资讯编译自THECOINREPUBLIC。版权归作者A0资讯所有，未经许可，不得转载
