據(jù)外媒報(bào)道，下一代碳系統(tǒng)開發(fā)商Allotrope Energy開發(fā)出全新品類超級(jí)電容器，其能量密度是現(xiàn)有解決方案的兩倍。該電容器可在混合動(dòng)力應(yīng)用中取代傳統(tǒng)的鋰離子電池，從而構(gòu)建能量回收率更高、動(dòng)力輔助更強(qiáng)的動(dòng)力系統(tǒng)，同時(shí)大幅降低成本且更易集成。

（圖片來源：Allotrope Energy）

超級(jí)電容器比鋰離子電池更容易儲(chǔ)存和釋放能量，由此成為混合動(dòng)力汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)的理想儲(chǔ)能裝置。然而，超級(jí)電容器的能量密度相對(duì)較低，使汽車制造商不得不依賴更傳統(tǒng)的電池技術(shù)，但此類電池技術(shù)不僅難以回收減速過程中的全部可用能量，還在熱管理和安全性方面存在不足。

Allotrope的技術(shù)突破源于使用Lignavolt，這種可持續(xù)生產(chǎn)的納米多孔碳具有大表面積。傳統(tǒng)雙電層電容器（EDLCs）的能量密度約為7-8 Wh/kg。而Allotrope超級(jí)電容器的能量密度接近14-15 Wh/kg，這意味著其性能實(shí)現(xiàn)翻倍的同時(shí)，重量縮減一半、尺寸減小一半，且成本大幅壓縮。

Allotrope Energy首席技術(shù)官Peter Wilson博士表示：“若要在六秒制動(dòng)過程中回收全部可用能量，需要一個(gè)相當(dāng)于文件柜大小和重量的鋰離子電池，成本約為1500英鎊。而基于Lignavolt的超級(jí)電容器要完成同樣的工作，重量?jī)H為3kg，大小與鞋盒相當(dāng)，成本約為80英鎊。我們不僅突破了長(zhǎng)期阻礙行業(yè)采用這項(xiàng)優(yōu)越技術(shù)的性能瓶頸，更實(shí)現(xiàn)了徹底的顛覆性突破。”

例如，1kg重的高功率鋰離子電池的瞬時(shí)放電功率約為1kW，而相同尺寸的Lignavolt超級(jí)電容器可達(dá)50kW左右。這使動(dòng)力系統(tǒng)更多依賴電機(jī)實(shí)現(xiàn)加速，從而可匹配更小型、更輕的內(nèi)燃機(jī)，進(jìn)一步降低油耗與排放。據(jù)該公司介紹，要將普通內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)家用SUV的功率提高一倍，僅需配置不超過4kg的超級(jí)電容器即可實(shí)現(xiàn)。

超級(jí)電容器還具有近乎完全的全氣候適應(yīng)性，可在所有環(huán)境溫度下保持峰值效率運(yùn)行，而無需復(fù)雜的熱管理系統(tǒng)（例如預(yù)加熱和冷卻回路）。同時(shí)，EDLC技術(shù)通常擁有長(zhǎng)達(dá)數(shù)百萬次循環(huán)的長(zhǎng)壽命，較任何電池高出數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)。這確保其在車輛全生命周期內(nèi)保持超長(zhǎng)使用壽命，且?guī)缀鯚o性能衰減。

此外，該產(chǎn)品制造過程中無需使用稀土等材料，而Lignavolt本身由造紙工業(yè)的副產(chǎn)品制成，有助于實(shí)現(xiàn)全球更可持續(xù)能源解決方案的愿景。