在自然（rán）界裏（lǐ），黏土豐富而廉價，卻能成為一（yī）種超級電容器的關鍵成分。據（jù）物理學家組織網9月3日報道，美國萊斯大學科學家（jiā）用黏土和一種電解液混合（hé），開發（fā）出一種既能當電解液又能當隔離板使用（yòng）的“複合板”，可作為一（yī）種新型高溫超級（jí）電容器。相（xiàng）關論文（wén）在線發表於9月3日的《自然（rán）?科學（xué）報告》上。

     “多年來，研究人員一直想造出像電池和超級電容器這樣能在高溫環境下穩定工作的能（néng）源存儲設備，但由於傳統（tǒng）材料本身性質的製約，一直未能攻克難題。”萊斯大學材料科學家帕裏柯?阿加恩說，“我們的革（gé）新是找到了一種能在高溫下保持穩定的、非傳統的電解質/隔離板係統。”

      他們研究了歐洲（zhōu）和奧地利科學（xué）家於2009年開發的一種室溫離子液（RTILs）。RTILs在室溫下導電性較低（dī），但加熱後黏度會降低而導電（diàn）性提高（gāo）。黏土（tǔ）具有很高的熱（rè）穩定性、吸（xī）附能力和滲透性，活性表麵積也很大。通常用（yòng）在石油鑽探、現代建築或鋼鐵鑄造中。

    研究人員把RTILs和自然（rán）界的斑脫土黏土等（děng）量混合，製成一種混合膠，將其夾在兩層還原的氧化石墨中間（jiān），上下再裝兩個（gè）集電器，就成了一種（zhǒng）超級電容器。經測試和電子顯微圖像顯（xiǎn）示，這種材料（liào）被加熱到200℃時（shí）也沒有變化，即使加熱到300℃也隻有（yǒu）很小的變化。

      “材料的離子（zǐ）電導性在180℃之前幾乎是直線增加，然後在200℃時達到飽和。”論文（wén）領導（dǎo）作者（zhě）、萊斯大學（xué）機械工（gōng）程與（yǔ）材料科學係研究人員阿拉瓦?瑞迪說。測試還發現，雖然在第一次充/放（fàng）電中，其容量有輕微下降，但這種超級電容能穩定（dìng）地通過1萬次周期測試。在運行溫度從室溫提高到200℃後，無論電能還是（shì）功率密度都提高了兩個數量級。

      這種新型超級電容器（qì）擁有最佳的（de）電容性能，能在幾秒鍾內充電而瞬間放電，一般（bān）的充電電池是緩慢充電（diàn），按照需要逐漸放（fàng）電。理想的超級電容器能迅速充電、儲電並按需放電。阿加（jiā）恩說，它們能在200℃甚至可能更高（gāo）的溫度下穩定工作。這對於在（zài）極端環境下使用的充電設備是（shì）非常有用的，比如石油鑽探、軍隊以及太空環（huán）境。

      研究（jiū）小組還將RTILs/黏土和少（shǎo）量熱塑聚氨酯結合，製成一種薄膜，可（kě）以切割成不同的大小和形狀（zhuàng），靈活適應多種設（shè）備（bèi）的設計。

    “我們的目的（de）是克服傳統液體或膠體（tǐ）電解液的限製，它們隻（zhī）能用在低溫工作的電化能源設備中。”瑞迪說，“這項研（yán）究讓人（rén）們能（néng）在（zài）更廣泛的溫度範圍（wéi）安全操作，而不必（bì）在能量（liàng）、功（gōng）率和（hé）周期壽命之間折中妥協，大大改善甚至消除（chú）了對昂貴的熱量管理係統的需求。”