翻譯自——eenewseurope+整理
Skeleton Technologies和卡爾斯魯厄理工學院(Karlsruhe Institute of Technology)正在開發一種15秒即可充滿電的石墨烯電池，這種技術有望獲得一份10億歐元的合同。據了解，超級電容製造商Skeleton Technologies與卡爾斯魯厄理工學院已完成了超級電池的開發，這是一種具有突破性的石墨烯電池。
快速充電時間加上數十萬次的充電周期，將有助於減少鋰離子電池組的壓力。Skeleton還計劃與一家領先的汽車OEM籤署了一份10億歐元的意向書，將把這項技術推向市場。
這款超級電池的關鍵區別在於Skeleton公司的專利彎曲石墨烯碳材料，這種材料可用於超級電容。據說該超級電容器是市場上提供能量密度最高的。通過使用獲得專利發明的石墨烯材料，該新系列超容擁有4500法拉（電容單位）。該公司聲稱競爭對手產品中最接近的也只有3400法拉（電容單位）。
為何超級電容會受到科技圈如此關注？原因還是在於它強大的性能。
相比於鋰電池，超級電容充放電速度快、效率高、循環壽命長且安全性高。超級電容高於鋰電池的安全性能，也在近幾年的各類事件中得以彰顯。市場調研公司 IDTechEx 提出了一個大膽論斷——超級電容器將會摧毀鋰離子電池市場。IDTechEx 稱，到 2024 年，全球超級電容器市場價值將達到 65 億美元，市場份額增大的同時會逐漸吞噬電池市場。過去一年，波音、蘋果、特斯拉等公司都受困於鋰電池的安全性，頻頻引發事件。專家也指出鋰電池 「本性難移」，很難從技術上彌補其安全性短板。
現今，超級電容由於其能量密度低的短板，主要還扮演著鋰電池的配角角色。但由於「萬能材料」 石墨烯的應用，超級電容替代鋰電池的腳步似乎越來越近。只要超級電容的能量密度能夠提升到鋰電池一樣水平，就是電池新時代的來臨。雖然國內外對此的爭論頗多，沒有達成共識。但相比大陸國內對於鋰電池的高度熱情，歐美多國的做法更加平衡。
Skeleton已走在前列
Skeleton執行長Taavi Madiberk表示： 「實際上，我們的超級電池結合了超級電容和電池的優點：高表面積的彎曲石墨烯允許快速充放電，而一種專門開發的電池化學物質能夠比純超級電容可逆地存儲更多的能量。」「這兩種技術結合在一起，可以快速充電和放電，同時還能提高能量密度。」
「我們認為Skeleton是符合我們目的的完美匹配。Skeleton具備足夠的靈活性和規模，可以開發新工藝，將我們的知識轉化為產品，並將其推向市場。」
英國電動巴士率先進入商用階段
據悉，Skeleton Technologies和英國巴士集團WrightsGroup Ltd籤署了一份有效期5年，金額高達數百萬歐元的採購合同。 Skeleton Technologies為由WrightsGroup Ltd生產的最新KERS混合動力電動雙層和單層客車提供基於石墨烯的超級電容器。
減少城市中心二氧化碳排放的需求是Wright bus實施新技術的關鍵驅動因素之一，該技術通過節約燃料來減少二氧化碳排放。將基於石墨烯的超級電容器集成Wright Bus雙層巴士中測試，與基於英國採用EuroVI（歐六）排放標準的柴油巴士相比，可節省36％的燃料。與基於鋰電池的混合動力車相比，可增加了至少另外3名乘客的容量。
Skeleton Technologies已將石墨烯從實驗室帶到現實世界：作為超級電容器技術的一部分，石墨烯顯著提高了超級電容器實際工作的功率和能量密度，同時保持其內部電阻低並延長其壽命。
憑藉Skeleton Technologies的石墨烯超級電容器技術，Wright bus運營商還可以降低維護成本。雖然鋰電池壽命可能持續4到5年，但在100萬次循環期間，超級電容器壽命可比鋰電池延長至少5-7年，估計壽命長達12-15年。
「Skeleton Technologies的石墨烯超級電容器可以節省大量燃料，並且可以延長使用壽命。它也是一種「即插即用」解決方案，為車輛增加了安全性和可靠性。「，Wrights集團董事長兼執行長Mark Nodder先生說。
Skeleton Technologies執行長TaaviMadiberk先生評論道：「石墨烯超級電容器之前已經集成到總線中，但我們的超級電容器的能量和功率密度一直是選擇過程中的關鍵。我們很高興參與Wrightbus的城市二氧化碳減排活動。「
Taavi Madiberk：「超級電池是汽車廠商一直在追尋的目標，它的誕生將會改變整個行業。加上鋰離子電池，它們具備了一切優點：高能量和功率密度，長壽命和15秒內的快充能力。」 Skeleton Technologies公司的產品也達到了在市場水平上最低的ESR（等效串聯電阻為0.095 mΩ）國家之一。這個因素是至關重要的，因為它大大增加了單元的工作效率且減少了熱量帶來的能量損失。
該公司的研發基地設在愛沙尼亞的塔林，目前在德國為一級汽車公司、工業設備OEM、卡車車隊運營商和航空航天主承包商建造石墨烯超級電容器。
延伸閱讀——神奇的石墨烯
石墨烯通常被認為是超級電容器中活性炭的替代品，部分原因在於其相對表面積高（比活性炭的表面積更大）。表面積是電容的限制之一，較高的表面積意味著更好的靜電荷存儲。此外，基於石墨烯的超級電容器將利用其輕質特性，彈性特性和機械強度。
據說基於石墨烯的超級電容器可以存儲幾乎與鋰離子電池一樣多的能量，在幾秒鐘內完成充放電，並將所有這些保持在數萬次充電循環中。實現這一目標的方法之一是使用具有大內表面積的高度多孔形式的石墨烯，通過將石墨烯粉末填充到硬幣形單元中然後乾燥並按壓它而製成。
石墨烯是一層薄薄的純碳，緊密堆積並在六邊形蜂窩狀晶格中粘合在一起。鑑於它具有豐富的驚人特性：它是人體在一個原子厚度下已知的最薄的化合物，以及最理想的導體，它被讚許為是一種「奇蹟材料」。它還具有驚人的強度和光吸收特性，甚至被認為是可持續發展的候選材料，因為碳在自然界中廣泛存在並且是人體的一部分。