美国IARPA征集仿生和生物启发式超级电容器创新方案

作者: 2024-06-14 15:51 来源:
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35日,美国情报高级研究计划局(IARPA)发布仿生和生物启发式超级电容器(BBS)信息征询请求[1],旨在通过生物技术突破当前超级电容器研发的技术障碍,以实现储能技术的飞跃。

目前的超级电容器技术弥合了电容器和可充电电池之间的差距,比传统电解电容器存储更多的能量,能够承受比可充电电池更多的循环次数。近年来,不少研究工作通过改进用于电极和电解质的材料来提高超级电容器的性能,其中一些研究在超级电容器的设计中利用了新型仿生和生物组件。由生物学实现的超级电容器分为两大类,一类是碳化形成电极的材料,另一类是添加到超级电容器储能装置中的生物成分。

IARPA需要评估是否有足够的进展来支持BBS的研究工作,因此,重点征询8个前沿问题:哪些生物学方法最适合改进超级电容器技术,以实现更高能量或功率密度?可否实现BBS在相对较长的时间内(1~10小时)接受、存储或释放至少5千瓦的功率?如果可以,其物理尺寸和重量的限制是多少?BBS能否在从-40~70的不同温度条件下工作?BBS的潜在运行寿命预估是多少?可否实现超过100万次的充放电循环?如果可以,需要哪些技术进步?BBS的自放电时间上限是多少?BBS是否可具有高往返效率(即在存储过程中丢失的能量小于5%)?BBS的寿命估计是多少?是否可以提高到超过5~10年以上?总体来说,需要解决哪些技术障碍才能利用BBS实现能量存储方面的实质性提升?                                                        (郑颖)



[1] Request for Information (RFI) on Biomimetic and Bioenabled Supercapacitors . https://sam.gov/opp/eb8ea46f75bc439fba4f0437d7253a2e/view


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