鉅大LARGE | 點擊量：455次 | 2023年06月09日
最新研究顯示大麻電池性能要高于鋰離子電池和石墨烯電池
大麻（hemp）是一種用途廣泛的農作物，它不僅可以用在工業(yè)、服裝、食品和紙張上，新的研究顯示，大麻電池甚至比鋰和石墨烯更強大。美國研究員表示，電動汽車和電動工具可以利用這種大麻技術。
專門從事儲能和電動汽車技術的公司AlternetSystems已在美國紐約購買土地，為了種植大麻作為超級電容器的材料，這種儲能形式的充電速度比鋰離子電池或任何其他類型的儲能器都還快得多。2019年二月，AlternetSystems聘請了紐約克拉克森大學的教授DavidMitlin，他多年來一直在研究大麻的儲能系統(tǒng)。
Mitlin表示，「人們問我，為何用大麻？我說，為何不用？我們正在以千分之一的價格制造類似石墨烯的材料，而且我們用的是廢料。我們使用的大麻完全是可以合法種植的，它完全沒有四氫大麻酚（THC），因此不會與任何娛樂性活動有疊加。」
Mitlin的研究使用大麻韌皮（大麻內部的皮）和大麻加工過程中的廢料，來代替超級電容器中昂貴的石墨烯材料，他將剩下的大麻韌皮廢料「煮」成碳奈米片，該過程稱為熱液合成用途（hydrothermalsynthesis）。
Mitlin表示，「生物性廢棄物可以做很多有趣的東西，例如香蕉皮，你可以將它們變成密集的炭塊，我們稱它稱為偽石墨，這對鈉離子電池來說是好東西。不過，假如你看大麻纖維，它的結構是相反的，它用高表面積做出許多的片，這在超級電容器里非常有用?！?/p>
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
大麻韌皮被熬煮后，「你將木質素和半纖維素溶解，并留下這些碳納米片，也就是偽石墨烯結構」。這些超級電容器可在很寬的溫度范圍和高能量密度下運作。
這經過同儕評閱的論文將該設備評為「比石墨烯做的商用設備更好或相當」。
Mitlin表示，「它們的運作溫度低至0C時，會顯示出任何碳中所見過最佳的功率能量組合。例如，在20kW/kg的極高功率密度，和20、60、100C的溫度下，能量密度分別為19、34、40Wh/kg，在完全組裝后，能量密度為12Wh/kg，可以在不到6秒的時間內充電?！?/p>
鋰離子電池并不完美，它們要很長的時間才能充電，由于內部組件的磨損，它們的使用壽命也有限，盡管它們可以存儲大量電能，但它們無法在瞬間供應大量電能。另一方面，超級電容器可以在幾秒鐘內充電并立即供應大量電能。它們具有幾乎無限的生命周期，因為內部組件不會故障，并且它們可以在更寬的溫度范圍內充電和放電。不過，由于超級電容器的高成本和低能量密度，它們被擱置在一旁。
假如我們能夠提高超級電容器的能量密度并降低成本，使它們與鋰離子電池相提并論，它們就有可能會改變整個電力產業(yè)，我們將擁有非常靈活的儲能裝置，使用壽命將近無限，而超高的成本效益更是不用說了！
下一篇：鉛酸電池的測試及維護
