科學家說，新的材料結構可以通過使電動汽車或設備中的電容器能夠儲存能量更長的時間來徹底改變能源。
研究人員通過新的“異質結構”開發了電容器，其新型屬性降低了能量消散而不會影響其快速充電能力的速度。
科學家說的新發現是意外的，並建立了新穎的電子產品 - 可能是跨消費者設備（例如筆記本電腦或智能手機）改善電池壽命的基礎，並且在網格尺度儲能存儲方面具有更大的靈活性。科學家在4月18日發表的一項研究中描述了他們的發現科學。
儘管電池可以長期存儲能量，他們需要很長時間才能充電和排放電力。這是電容器進來的地方 - 他們將電力存儲在電場中，該電場可以快速充電並出院，以便根據需要快速獲取電力。
例如，智能手機通常使用電池電源，但在短時間需要電源時從電容器中獲取能量 - 例如相機閃光燈。每個智能手機通常都有數百個電容器。
有關的：這個微小的放射性電池可以持續50年，而無需充電 - 它將於2025年
一些電容器使用鐵電材料來存儲能量。這些材料是天然極化的，可以通過施加電壓來逆轉。當極化逆轉時，即使卸下電壓後，它仍將其保留在“內存”之類的電容器中。
施加功率會逆轉這些材料的極化，即使刪除了功率，它們也可以維持這種極化。但是，與電池相比，它們通常在更長的時間內保持能量很差。
新結構處於電導率和非電導率之間的物理和化學平衡狀態，使其更有效地保留能量。偶然地，研究人員發現，核心的微小間隙增加了放鬆時間，該術語用於描述電容器損失電荷的時期。
在每個異質結構中，2D和3D材料都像意大利面一樣分層，在原子水平上，每一層之間具有化學和非化學鍵。總體結構的最大厚度或僅30納米 - 比人頭髮薄約30,000倍。
研究人員說，這項技術的能量密度最大高達19倍，比目前的電容器高19倍。該團隊還報告了該領域的效率超過90％，這是一個出色的結果。根據2023年7月發表的研究材料。
“我們發現介電鬆弛時間可以通過材料結構的很小差距來調節或誘導。”Sang-hoon bae，華盛頓大學機械工程與材料科學的助理教授，陳述。 “這種新的物理現像是我們以前從未見過的。它使我們能夠以一種不會兩極化和失去電荷能力的方式來操縱介電材料。”
如果大規模複製，該結構可以為我們存儲和訪問能量的方式提供動力，因為它可以使能源非常快速地按需訪問，而無需犧牲長期存儲的穩定性。使用較高的能量密度，下一代電容器可以為需要長期存儲（例如電動汽車）的設備提供更多的快速電容電容器。電容器還可以為網格或私人工業用途提供快速，按需的功率。
