根據(jù)美國(guó)斯克里普斯研究所（Scripps Research）和勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LBNL）科學(xué)家的一項(xiàng)研究，一種新型的聚硫酸鹽化合物可以形成薄而靈活的薄膜，其特性可以使其成為許多高性能電子元件的首選材料。

在1月18日發(fā)表在《焦耳》雜志上的這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)新的聚硫酸鹽可以用來(lái)制造聚合物薄膜電容器，這種電容器可以存儲(chǔ)和釋放高密度電能，同時(shí)耐受超過(guò)現(xiàn)有聚合物薄膜電容器極限的溫度和電場(chǎng)。

“我們的研究結(jié)果表明，基于這些新型聚硫酸鹽的儲(chǔ)能電容器和其他設(shè)備可以得到廣泛應(yīng)用，包括在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)中，”該研究的聯(lián)合資深作者、斯克里普斯研究所分子醫(yī)學(xué)系教授Peng Wu博士說(shuō)。

具體而言，他們使用了一種被稱為“氟化硫交換（SuFEx）反應(yīng)”的新技術(shù)，該反應(yīng)可以合成許多以前無(wú)法獲得的聚硫酸鹽。而其中一些具有優(yōu)越的“介電”性能。

介電材料是一種電絕緣體，當(dāng)材料暴露在電場(chǎng)中時(shí)，正電荷和負(fù)電荷分開(kāi)，實(shí)際上是儲(chǔ)存能量。它們被用于電容器、晶體管和現(xiàn)代電子電路中的各種組件。

目前使用的許多介電材料都是輕質(zhì)、柔性、類似塑料的材料，稱為聚合物。

新的聚硫酸鹽也是聚合物，但與商業(yè)電介質(zhì)聚合物相比，性能有了很大的改善。

研究小組發(fā)現(xiàn)，由一種新型聚硫酸鹽制成的電容器，當(dāng)用氧化鋁薄膜增強(qiáng)時(shí)，可以釋放高密度能量，同時(shí)承受超高電場(chǎng)（超過(guò)7億伏每米）和溫度（150攝氏度），而平時(shí)超高電場(chǎng)會(huì)破壞目前最廣泛使用的聚合物薄膜電容器。

研究人員指出，標(biāo)準(zhǔn)聚合物電容器的熱敏感性，通常需要在使用它們的系統(tǒng)中采取昂貴而繁瑣的冷卻措施，例如在一些電動(dòng)汽車(chē)模型中。

他們說(shuō)，因此，采用新的聚硫酸鹽介質(zhì)可以在電動(dòng)汽車(chē)和許多其他應(yīng)用中帶來(lái)更便宜、更簡(jiǎn)單、更耐用的電力系統(tǒng)。

研究人員說(shuō)，“我們?cè)谶@項(xiàng)研究中檢測(cè)的聚硫酸鹽聚合物可以在150攝氏度下工作得很好，但我們認(rèn)為我們可以找到更好的聚硫酸鹽，使它們可以在200到250攝氏度下工作，而且功能很少或沒(méi)有損失。”