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彎曲 180 度也不影響性能,石墨烯超級電容有助穿戴式設備、電動車4
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口罩肺炎|城大研發石墨烯口罩 病毒黏上10分鐘後失去活性撰文:陳家怡2020-09-08 17:29最後更新日期:2020-09-08 23:50一般外科口罩並不抗菌,口罩上細菌和病毒可存活多個小時,或有二次感染的風險。香港城市大學團隊研發出嶄新技術,以低成本快速製造抗菌的石墨烯口罩。石墨烯口罩經過兩種人類冠狀病毒的初步測試,在陽光照射下,石墨烯可令全部病毒在十分鐘後失去活性,口罩將進行新冠病毒測試,預料日後可生產成即棄口罩和可重用口罩,對抗疫情。葉汝全表示,石墨烯口罩成本視乎原材料,估計售價會是外科口罩和N95口罩之間。(黃寶瑩攝)城大化學系助理教授葉汝全和團隊全球首次引用直接激光打印轉換的技術製造石墨烯模,研發口罩,能低成本快速製造抗菌口罩。(黃寶瑩攝)石墨烯口罩在陽光照射下,激光感生石墨烯可令兩種人類冠狀病毒在十分鐘後全部失去活性,口罩將進行新冠病毒測試。(黃寶瑩攝)石墨烯口罩在陽光照射下,激光感生石墨烯可令兩種人類冠狀病毒在十分鐘後全部失去活性,口罩將進行新冠病毒測試。(黃寶瑩攝)口罩在陽光照射下 10分鐘失活性激光感生石墨烯材料有殺菌抗病毒的功能,在太陽的光熱作用下,可殺死幾乎全部細菌,包括大腸桿菌和空氣中的細菌,一般外科口罩在陽光下殺菌只達六至八成。口罩經過兩種人類冠狀病毒的初步測試,激光感生石墨烯在陽光照射下可令全部病毒在十分鐘後失去活性,材料有助對抗新型冠狀病毒,口罩在10月至11月將進行新冠病毒測試。團隊研究在去年9月開始研究,發現以二氧化碳紅外線激光系統直接照射市面出售的一種塑膠材料聚酰亞胺薄膜,或其他生物材料,可生產立體的多孔石墨烯,能夠快速簡易地製造口罩。以這種直接激光打印轉換的技術製造石墨烯模,可將生產石墨烯和設定形狀的工序合而為一,節省時間和成本,可將大部份含碳的材料,包括纖維和紙張轉化為石墨烯。比起傳統生產石墨烯工序,這項技術條件簡單,在室溫環境可製造,而且產生的污染極低,相對環保。直接激光打印轉換的技術可調教石墨烯孔口的大小,令口罩方便呼吸。葉汝全相信,石墨烯口罩過濾病毒能力和外科口罩相若,更有抗病毒功能,有待通過認證測試,對人體安全。他指出石墨烯可生產成即棄口罩和可重用口罩的濾芯,大約可洗10次。基於環保,他表示傾向生產可重用的石墨烯口罩,但目前未和生產商有相關計劃,希望可盡快推出市場。另外,葉汝全表示石墨烯可用作發電,戴上石墨烯口罩呼吸造成的電勢差可以發電,使用口罩一般時間後,濕氣發電裝置亦可透過電勢差的改變檢測口罩被污染的程度。 https://www.graphenepower.com.tw/hot_367877.html 口罩肺炎|城大研發石墨烯口罩 病毒黏上10分鐘後失去活性 2022-08-16 2023-08-16
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相關連結:https://technews.tw/2020/02/19/graphene-supercapacitor/

彎曲 180 度也不影響性能,石墨烯超級電容有助穿戴式設備、電動車

作者 Daisy Chuang | 發布日期 2020 年 02 月 19 日 14:15 分類 能源科技 , 電力儲存Telegram share !follow us in feedly

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又輕又薄、還可以任意彎曲,最近英國與中國科學家利用神奇材料石墨烯(graphene),一同研製出能裝在電動車、手機、穿戴式設備的超級電容,不僅可近乎對摺,5,000 次充放電循環後,還能保有 97.8% 的容量。

超級電容充放電快速,又可以快速充電,但它有個重大的缺點,體積與儲存容量成正比,小型超級電容往往無法儲存大量的能源,而此次英國倫敦大學學院(University College London,UCL)與中國科學院科學家或許解決這個挑戰了。

超級電容(supercapacitor)的儲電方式分為雙電層電容與偽電容,前者以高表面積的碳材料做為電極,電極材料只用來吸收電荷,並不會與電解質發生反應;後者則是運用電極表面與電解質間的電化學反應來儲存電量,儲電方式跟手機上的鋰離子電池較為相像。

而該團隊以多層石墨烯製造出超級電容電極,新型石墨烯密集又多孔的結構特性能捕捉不同大小的電荷離子,而科學家透過多種技術表徵石墨烯材料後,發現當孔洞與電解質的離子恰好契合時,性能表現最好。

科學團隊最佳化材料製作出兩片多層石墨烯薄膜後,再用膠狀物質包覆石墨烯薄膜以傳遞電荷,最終完成 6×6 公分的超級電容。研究指出,新型石墨烯超級電容不僅穩定又可撓,還可以為數十盞 LED 供電。

除此之外,新型電容彎曲角度可達 180°,5,000 次充放電循環後,也能保有 97.8% 的容量。論文第一作者 Zhuangnan Li 表示,即使彎曲 180 °也不會影響性能,且因為超級電容不含液態電解質,也不會有爆炸的風險。

新型材料讓超級電容同時具備高功率密度與高能量密度,前者決定了充放電速度、後者則是影響用電量,Li 表示,而魚與熊掌不能兼得,通常科學家只能二選一,因此這項研究可謂一大突破。

根據研究,超級電容的體積能量密度為 88.1 Wh/L,除了遠高於過去技術的 5-8 Wh/L,也比鉛酸電池的 50-90 Wh/L 還要高,功率密度也比鉛酸電池高兩倍達 10,000 W/L。UCL 數學物理科學院院長 Ivan Parkin 表示,新型超級電容可快充與控制輸出,同時擁有出色的耐用度和靈活性,團隊認為這項技術非常適合用於小型電子產品和電動車的開發。

目前研究已發表在《Nature Energy》。

(首圖來源:UCL

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