科技日報北京11月23日電 (記者張問和佳欣)在機器學(xué)習的指導下，美國(guó)業藍橡樹嶺國(guó)家實驗室研究人員設計了一種(zhǒng)創紀錄的炭基超級電車看容材料，它儲存的能(néng)量是當車讀前最佳商業材料的4倍。用這(zhè)種(zhǒ高老ng)新材料制造的超級電容器可儲存更多的能(néng年湖)量，從而改善再生制動系統、電力電子設備和輔助電源。相關論文發(fā)表了車在新一期《自然·通訊》雜志上。

研究人員表示，他們創造了一種(zhǒng)具有增強的物理化學(xué現計)和電化學(xué)性質的炭材料，將(jiā火秒ng)炭基超級電容的儲能(néng)界限推生姐向(xiàng)了新的水平。這(zhè)是有記錄以來多孔炭的最高北師存儲容量，是一個“真正的裡(lǐ)程碑”。

商用超級電容有兩(liǎng)個電極，即你筆一個陽極和一個陰極，它們是分開(kāi)的，并浸泡在電解液中。在電解液麗刀和炭之間的界面(miàn)上，些媽雙電層可逆地分離電荷。制造超級電容電極的首選材料是多孔炭。快很這(zhè)些孔爲存儲靜電電荷提供了很大地信的表面(miàn)積。

新研究中，研究人員利用機器學(xué)習，路知建立了一個人工神經(jīng)網絡模型，并對(duì)其進(jìn)行訓算年練，以開(kāi)發(fā)一種(zhǒng)用于能(n還懂éng)量輸送的“夢想材料”。該模型預測，如果炭與氧和氮摻雜，炭電極的最高日機電容將(jiāng)達到每克570法拉。

于是，研究人員設計了一種(zhǒng)非常多孔的摻雜文電炭，它可爲界面(miàn)電化學(xué)反應提供巨大的表面(miàn)積。随音什後(hòu)，他們合成(chéng)了一種(zhǒng)用于儲存和傳輸電荷的新那得材料——富氧炭框架。

合成(chéng)材料的電容爲每克611法拉，是典型商業材料的4吃匠倍。這(zhè)種(zhǒng)材料的表面靜在(miàn)積是有記錄以來最高的炭基材料之一，每克重量的你就表面(miàn)積超過(guò)做什4000平方米。團隊表示，這(zhè窗們)項研究有可能(néng)加速超級電容用炭材料的國車開(kāi)發(fā)和優化。

【總編輯圈點】

“海納百川，有容乃大”，怎麼(me)才能(néng)讓電容器這男說(zhè)種(zhǒng)幾乎存在于所有電子設備中的器件，儲存更多的電能(n章說éng)，科學(xué)家可謂煞費苦心。這(zhè)其中，超級電容好雨被(bèi)譽爲“儲能(néng)界的救星”。即便都(笑低dōu)是將(jiāng)電能(néng)儲存在文時電場中，但它的“超級”之處在于，能(néng)在保持較小體積的同時(shí金現)儲存相當于普通電容器數萬倍的電量。本文的研究則向(xiàng)人們證明了家討機器學(xué)習在這(zhè)一器件的材料設計中公科的成(chéng)功應用，展現了數據驅動方又影法推動技術進(jìn)步的力量。

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