美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的研究人員近期在《先進功能材料》雜志上發(fā)表了一項突破性研究成果，揭示了一種特定類型的塑料——PEDOT（聚（3,4-乙烯二氧噻吩））在高效能源存儲中的巨大潛力。這一發(fā)現(xiàn)可能為全球可持續(xù)能源轉(zhuǎn)型提供新的解決方案。

塑料在日常生活中無處不在，從食品保鮮、醫(yī)療設(shè)備的無菌包裝到電子產(chǎn)品的絕緣，其應(yīng)用廣泛。然而，塑料的潛力遠不止于此。早在20世紀70年代，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)某些塑料具有導(dǎo)電性，此后塑料在能源存儲領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注。然而，傳統(tǒng)塑料由于電導(dǎo)率不足和表面積有限，其在能源存儲方面的應(yīng)用一直受到限制。

UCLA的研究團隊通過創(chuàng)新方法，成功解決了這一難題。他們發(fā)現(xiàn)了一種增加PEDOT電導(dǎo)率和表面積的新方法，使其具備了高效能源存儲的潛力。PEDOT是一種常用于電子元件和膠卷的保護膜材料，具有防止靜電的作用，還被廣泛應(yīng)用于觸摸屏和智能窗戶。然而，此前PEDOT在能源存儲方面一直受限于其較低的電導(dǎo)率和表面積。

研究團隊通過精確控制PEDOT的形態(tài)，成功生長出類似“茂密草地”的納米纖維結(jié)構(gòu)。這些納米纖維不僅具有極高的導(dǎo)電性，還顯著增加了材料的表面積，使其成為超級電容器的理想材料。超級電容器能夠在短時間內(nèi)快速充放電，通過在其表面積累電荷來儲存和釋放能量，與傳統(tǒng)電池相比，更適合用于需要短時功率爆發(fā)的應(yīng)用場景，如相機閃光燈、混合動力汽車和電動汽車中的再生制動系統(tǒng)。

實驗數(shù)據(jù)顯示，這種新型PEDOT材料的電導(dǎo)率是傳統(tǒng)商業(yè)PEDOT產(chǎn)品的100倍，而其納米纖維的電化學(xué)活性表面積是傳統(tǒng)PEDOT材料的四倍。這一突破性進展為超級電容器的應(yīng)用帶來了巨大的潛力。

該研究的通訊作者、UCLA杰出化學(xué)和材料科學(xué)與工程教授理查德·卡納表示：“我們的電極展現(xiàn)出卓越的性能和耐用性，證明了這種新型PEDOT材料在超級電容器中的巨大應(yīng)用潛力。這一成果有望幫助社會更高效地滿足能源需求，推動可持續(xù)能源轉(zhuǎn)型?！?/span>

這項研究不僅為塑料在能源存儲領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新路徑，也為未來超級電容器技術(shù)的發(fā)展提供了重要的理論和實踐基礎(chǔ)。隨著這種新型PEDOT材料的進一步開發(fā)和應(yīng)用，其有望在全球能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮關(guān)鍵作用，助力實現(xiàn)更高效、更環(huán)保的能源解決方案。