正常情况下,白天居民家里是很少使用电的,而这个时候恰恰是光伏发电的最好时间段了,等晚上用电高峰的时候,光伏发电时间段反而是最差的。
想要解决这种需求和生产不匹配的现象,就需要用到储能设备来解决了,但是电池产品不说能量存储密度的问题,就是成本也会非常高昂。
所以使用传统的电池产品来进行储能,赵一觉得不是一个好的办法,即使他有能力研发出来一款能量存储密度非常高的电池出来,那么成本也会非常高。
而且他们存储的电能是用来居民日常使用的,而不是用在电子产品上的,那就要求具有非常大的放电能力,不然的话,根本就带不动居民的电器运转起来。
那么电容储能就进入了他的视野,不过相比起传统的电容储能,他更加青睐基于石墨烯材料而制作的超级电容储能设备。
其实这种石墨烯超级电容的原理并不复杂,就是利用石墨烯良好的导电性,实现比常规电池充电和放点速度快成百上千倍。
同时又利用石墨烯的单层原子结构,可以大幅度提高表面积,这样就可以储备更多的电能,实现高能量密度。
所以原理并不难,难得是怎么能够快速稳定的生产出来满足需要的石墨烯材料,只要这个方面进行了突破,那么其他的任务交给下面的研究人员就可以了。
而且这种石墨烯超级电容的应用范围非常广泛,不仅仅只是满足于和光伏涂层配套的储能需要,还能够解决国家电网的用电错峰调节问题。
更重要的是,使用这种石墨烯超级电容制作的电池,应用也非常广泛,小到电子产品,大到汽车上面,都可以使用的上。
只是之前赵一对于石墨烯电容没有什么需求,因为目前的石油还是蛮便宜的,他也就没有打算直接上马电动汽车项目,至于其他的储能需求,可以使用其他的方式进行。
最简单的石墨烯超级电容,采用的是双电层电容结构,具体原理就是在电解质当中插入两个电极,并在其间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压。
这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动,并分别在两上电极的表面形成紧密的电荷层,即双电层。
所以想要获得高能量密度的石墨烯电容,不仅仅只是石墨烯材料,还需要一种非常好的电解质材料。
于是针对这两个问题,赵一就开始进行相关的研究工作,首先要解决的就是石墨烯的大规模制备问题,这个问
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