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日本制纸工业公司计划采用木材生产超级电容器

利用树木为电动汽车开发新电池的想法受到了许多科学家的质疑。但一家日本造纸商决心尝试开发这项技术。据国外媒体报道,日本造纸工业公司致力于在纤维素纳米纤维的使用上取得新的突破,旨在制造比现有电池储存和释放更多能量的电容器,从而大大提高性能,减少环境影响。其中,纤维素纳米纤维是一种通过将木浆精制至1%微米或更小的尺寸而产生的材料,并且目前被用于诸如尿布或食品添加剂的产品中。

日本造纸工业公司首席执行官野泽彻说:“我们必须加快与其他公司的合作,以找到实际用途。基于纤维素纳米纤维或CNF(碳纳米纤维)的超级电容器可用于锂离子电池应用,如汽车和智能手机。”

超级电容器将无质量的电子保持在电场中,而电池以化学形式储存能量。这种差异说明超级电容器非常适合提供短而剧烈的能量爆发(比如相机闪光灯的爆裂声),但其存储容量只是锂离子电池的一小部分。

几十年来,超级电容器在特殊应用中发挥了重要作用,如笔记本电脑的内存备份系统、风力涡轮机电机的桨距控制或一些混合动力和插电式车辆的再生制动。此外,公司还承诺引入储能系统,不仅可以大大缩短充电时间,降低安全风险,还可以实现对钴或镍等贵金属的零依赖。

行业顾问山姆谢斐表示:“超级电容器作为技术仍有很大的可持续发展潜力,但与电池相比,它们处于完全不同的技术领域,因此超级电容器和锂离子电池永远不会成为竞争对手。”与日本造纸工业公司合作的东北大学研究员福原美男说,能量密度得到了提高。通过使用CNF,这个组件也可以取得很大的进步。

在3月份发表在《Nature》杂志上的一篇论文中,福原慎太郎和其他科学家证明,使用CNF的超级电容器可以用来储存大量的电力,并且可以应用于手持电子产品、可再生能源的运输和储存。福原慎太郎说,早期的用例使用低压设备,如智能手机或手表。超级电容器在电动汽车中的部署将是“最终应用”。所以电容还需要在其他方面有所进步,部分原因是汽车会使用高压。

福原慎太郎说:“我有信心超级电容器在未来将取代锂离子电池,并将成为保护环境和引导全新工业革命的决定性因素。”就连其他项目的超级电容器开发竞争对手对此也很有信心。韩国光州科技学院有机电化学与能源材料实验室的柳承俊教授说:“开发完成后,这项技术将用于提高电动汽车和储能系统的容量和使用寿命。”

日本造纸工业股份有限公司也在寻求发展机会,在继续开发竞争对手技术的同时,为现有电池制造商提供材料。野泽说,该公司至少有一家领先的制造商作为其客户,并正在考虑在欧洲等新兴市场建立供应中心。野泽说:“电动汽车的发展必然会加速,所以一定要跟上发展趋势。”

本文封面图片来自图片蠕虫的想法

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