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牛角面包的制作启发了可再生能源的解决方案

科技 2020-03-31 11:29:50

牛角面包的制作艺术激发了来自伦敦玛丽皇后大学的研究人员寻找解决可持续能源问题的方法。

牛角面包是通过压制和折叠面团来制造分层糕点的。 研究人员将这种技术应用于介质电容器,这是一种像电池一样储存能量的装置。

通过压制和折叠聚合物薄膜电容器-一种具有绝缘塑料薄膜的电容器-它们能够存储比性能最好的商业上可用的介电电容器-双轴取向聚丙烯(BOPP)多30倍的能量。

这项研究发表在“自然通讯”杂志上,表明这是聚合物薄膜电容器中报道过的最高能量密度。

可再生和可持续能源,如太阳能和风能,本质上是间歇性的,为了使它们得到更广泛的实际利用,有必要开发高效、低成本和环保的电能储存系统。

伦敦玛丽皇后大学(Queen Mary University of London)研究的首席研究员埃米利亚诺?比洛蒂(Emiliano Bilotti)博士表示:“储存能源可能会令人惊讶地棘手和昂贵,这对不稳定和依赖自然的可再生能源是有问题的。 利用这种技术,我们可以储存大量可再生能源,在太阳不发光、不刮风时使用。

目前,主要有三种储能选择:电池、电化学电容器和介电电容器。

介电电容器通常具有超高的功率密度,这使得它们适合于高功率和脉冲功率技术,这些技术需要在一段时间内积累能量,然后非常迅速地释放能量。 这方面的例子包括电机驱动器、移动动力系统、空间车辆动力系统和电化学枪支。

然而,介电电容器受到它们目前可以储存的低能量的限制。 这项研究解决了这一限制。

伦敦玛丽皇后大学研究报告的另一位作者Mike Reece教授说:“这一发现有望对脉冲功率应用领域产生重大影响,并可能在介质电容器领域产生一个台阶变化,迄今为止,由于其储能密度低而受到限制。”

昂贵和复杂的合成和加工路线通常是必要的,以实现高能量密度的聚合物膜电容器,但这种新开发的加工,压制和折叠,是独特的,因为它的简单,记录高能量密度和潜力,以供工业采用。

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