用隱形眼鏡的材料製造超級電容，存儲量可提高1000倍

你肯定想過，如果手機充電能在幾秒鐘內完成該多好啊！或者更進一步，要是能用給汽車加滿油的時間就完成電動汽車的充電豈不更好？

這個夢想已經接近成真了：英國薩里大學伯丹·霍林（Brendan Howlin）領導的研究團隊，利用製造軟性隱形眼鏡的材料，製成了能快速充電的大容量超級電容。

超級電容已經在包括中國的幾種電動公交車在內的諸多領域獲得應用。不過，超級電容的問題是：它存儲的能量太少。因此，中國電動公交車必須頻繁停下充電。

該團隊同布里斯托爾大學的伊安·哈默頓（Ian Hamerton）以及Augmented Optics公司合作，開發了一種用於超級電容的，性能遠優於傳統材料的電介質材料。如果該材料的可靠性和性能得到證實，那麼它將在交通、航空、消費電子和能源領域獲得廣闊的應用空間，特別是應用於手機、平板電腦和筆記本電腦。

化學電池存儲電能的功能，是通過電池內部材料帶電離子之間的反應實現的，而離子之間的化學反應需要時間，因此充放電速度受到限制。目前常用的鋰電池使用鋰離子存儲電能，鋰是一種相對稀少而昂貴的元素，並且鋰離子電池有在使用中起火的潛在風險。

超級電容能快速充放電的秘訣在於，它的充放電過程不涉及化學反應，純粹是一個物理過程——具體地說，是利用了材料的電極化特性。傳統的超級電容只能存儲相當於電池10%的電量，而新材料根據其體積的不同（就是說可以很大），可以存儲的電量相當於電池的100-1000倍，這已經超過了鋰電池的電能存儲能力。

超級電容有2個電極，兩個電極之間是電介質材料。目前為止，改進超級電容的研究工作主要致力於增加電極的表面積（比如，採用碳納米材料），儘管這樣製造出來的電極成本會上升。而霍林團隊卻把焦點集中在電介質材料上。

吸水的超級電容材料可以防止起火

這種新型材料衍生自製造軟性隱形眼鏡的材料，柔軟、透明、親水，40年前就被化學家唐納德·哈格特（Donald Highgate）發明。該類材料有時被稱為「凝膠」，但這並不準確，因為這類材料不會像凝膠那樣溶解於水。該類材料是長塑料分子鏈形成的複雜網路，網路中的空隙可以吸水，但是這種材料自身不會導電。

研究團隊將「凝膠」和一種導電高分子材料融合，這種導電高分子材料呈黑色、易碎，不易溶於水。融合後的複合材料柔軟、可導電並具有吸水性。吸水性的重要性在於：水可以阻止材料起火。

研究團隊正在和Supercapacitor Materials公司一同構建實驗系統，以期優化材料的製造工藝。接下來，研究團隊的目標將超級電容裝入電動汽車，並逐漸取代電池。那時，對電動車充電會比今天給手機充電還快捷。