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印度科学家近期取得了一项重大突破，成功研发出一种超微超级电容器，这被认为是储能领域的一次颠覆性飞跃。这种超微超级电容器具有极高的能量密度和快速充放电速度，能够在短时间内存储和释放大量能量。研究人员使用了一种新型的电极材料和电解质来实现这一突破。电极材料能够提供更大的表面积，从而增加电容量，而电解质则具有良好的离子传输性能，提高了电荷的迁移率。这种超微超级电容器的应用潜力巨大。它可以用于储能系统，如电动汽车、可再生能源设备等，提供更高效、更可靠的能量存储解决方案。此外，它还可以用于电子设备、传感器等领域，提供快速充电和长时间使用的能力。这项研究的成功标志着印度在储能领域取得了重要进展，并有望在未来推动该领域的发展。研究人员表示，他们将继续努力改进和优化这种超微超级电容器的性能，以实现更广泛的应用和商业化。
据财联社10月27日报道，印度科学研究所仪器与应用物理系（IAP）的研究人员设计了一种新型超微超级电容器，展示了其在能量存储和设备电源方面的潜在革命。这种微小装置能够储存大量电荷，比现有超级电容器更小更紧凑，有望广泛应用于路灯、消费电子产品、电动汽车和医疗设备等多种设备。相较于电池供电，超级电容器能够存储更长时间的电荷，例如一个工作电压为5伏的电容器在十年后仍能以相同的电压工作。然而，超级电容器无法持续放电，例如为手机供电。该研究采用了场效应晶体管（FET）作为电荷收集器，以替代传统金属电极，结合了电池和电容器的优点，成为下一代电子设备备受追捧的技术。
目前，电容器的设计通常采用基于金属氧化物的电极，但由于电子迁移率低的限制，其性能受到一定影响。为了克服这一问题，该研究团队采用了创新的设计方法，制造了混合型场效应晶体管。这种晶体管由几原子厚的二硫化钼（MoS2）和石墨烯交替组成，以提高电子迁移率，并与金触点连接起来。接着，固态凝胶电解质被用于连接两个场效应晶体管电极，从而构建了固态超级电容器。整个结构建立在二氧化硅/硅基底上。这种创新的设计为超级电容器的性能提供了新的突破。
研究人员指出，设计是整个超级电容器制造过程的关键部分，因为需要将两个系统整合在一起。这两个系统分别是场效应晶体管电极和凝胶电解质，它们具有不同的电荷容量。制造这种装置以获得晶体管的所有理想特性是具有挑战性的。由于超级电容器非常小，无法用肉眼看到，因此制造过程需要高精度和手眼协调。这意味着研究人员需要在微观尺度上操作和控制材料，确保它们的正确组装和功能。
根据研究人员的发现，这种采用混合型场效应晶体管设计的超级电容器在一定条件下显示出了惊人的性能提升，容量增加了3000%，远远超过了只含有MoS2的电容器的性能提升。未来，研究人员计划进一步探索其他材料替代MoS2，以进一步提高超级电容器的存储能力。他们还表示，这种超级电容器已经具备完全功能，并可以通过片上集成应用于电动汽车电池等储能设备或任何小型化系统中。此外，研究人员还计划为他们的超级电容器申请专利，以保护其创新设计的知识产权。这表明他们对该技术的商业化和应用前景持有积极的态度。
