據報道，澳洲昆士蘭科技大學（Queensland University of Technology）的研究人員近期設計出了一種混合超級電容，并承諾這種超級電容幾乎可以瞬間充放電，其能量存儲能力大大提高，與鎳氫電池（NiMH）不相上下。

首先，這里需要理解的關鍵概念是能量密度（Wh/kg）和功率密度（W/kg）。具體而言，能量密度指的是設備每重量可存儲的總能量，而功率密度指的則是設備在充電和放電時能量流入和流出的速度。

鋰電池以化學形式儲存能量，由于其能量密度相對較高而得到廣泛應用，但智能手機或電動汽車的用戶都知道，鋰電池充電速度相當慢。另一方面，超級電容器是以靜態方式儲存能量，而不是以化學形式存儲，這意味著它們可以更快地充放電，而不會破壞內部結構。因此，它們有非常高的功率密度，但由于其能量密度比化學電池低得多，遲遲無法展露其鋒芒。

不過，有一種設備的屬性介于上述兩者之間——混合超級電容器，它在這兩個指標上都處于中間位置，儲存的能量比普通超級電容器多得多，同時充電速度幾乎一樣快。

通過它，汽車或手機電池的續航時間雖然不會延長，但充電速度會變得很快，續航里程可能不再是問題。

在最近的一項研究中，昆士蘭科技大學的研究團隊使用了一種電容式碳化鈦負極和電池式石墨烯混合正極的設計。

研究人員稱，其結果是一種混合電容器，功率密度（充電能力）是鋰電池的10倍左右，能量密度接近鎳金屬氫化物電池。

經過了一系列的測試，數據也是十分驚人：其能量密度可達73 Wh/kg，約為當今最先進電動汽車電池的28%，以及高達1600 W/kg的超高功率密度，而一般鋰電池的功率密度僅為250-340 W/kg。

研究人員打了這樣一個比方，即假設Tesla Model S Plaid+推出一個可選電池包，不是520英里（837公里）的續航里程，而是145英里（233公里），但你的充電速度至少提高五倍，是否更吸引你呢？

不過，要達到這樣的充電效率，基礎設施將成為未來最大的挑戰。要知道，超高速充電站將進入兆瓦級范圍，除非它們在現場有巨大的儲能能力，否則將給能源網帶來極大的壓力。

不僅如此，那些瘋狂喜歡推背感的“加速狂人”可能還會欣喜地注意到，功率密度是雙向的，這意味著電池組不會阻礙真正巨大的功率輸出。

在當今的Plaid + Tesla擁有驚人的1100匹以上馬力的情況下，基于超級電容的混合動力汽車的電池組將可以為發動機提供5倍的動力。

此外，研究團隊還驚喜地發現，這種混合動力電池的續航時間是鋰電池的兩倍，在1萬次充滿充放電循環后，仍能保留90%的初始存儲容量。

總結

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