Credit:CC0 Public Domain来自萨里大学和布里斯托尔大学的研究人员正在研究创新设备，以驯服和存储来自风能和太阳能等不可预测来源的无碳可再生能源。有两种类型的存储至关重要:
可再生电力作为清洁的可储存化学燃料。通过电解水从可再生电力中产生的氢气是最好的长期环境中性化学燃料。我们可以立即在我们的燃气锅炉中使用它来加热我们的燃气发电站和许多运输系统。可再生电力储存在环境友好的电池中，而不是电池中。电池虽然非常有效，但依赖稀有、昂贵和潜在危险的化学物质。萨里大学化学系正与布里斯托尔大学的合作者伊恩·汉默顿和大卫·费尔明教授，以及位于萨里研究园区的创新英国研究公司超级电介质有限公司合作，将最初开发用于隐形眼镜的简单亲水聚合物进行转化，以实现第二个关键的能量存储过程。
20年前，在萨里大学，唐纳德·海格特博士(现超级电介质研究主任)利用化学的魔力取得了第一个突破，将简单的隐形眼镜型聚合物转化为离子传导膜，实现了一种新型高效电解槽，能够将水分离成氢气和氧气。这是第一个基于亲水聚合物的关键储能技术。
今天，萨里大学化学系的一个团队，在布兰登·豪林博士的指导下，与布里斯托尔复合材料研究所和布里斯托尔大学化学学院一起，正在研究超级电介质，以进一步改进亲水聚合物技术为基础，率先开发新型超级电容器。
亲水聚合物的这些发展旨在使它们具有电活性，是下一代超级电容器设计的背后，这种超级电容器可以让电动汽车在几分钟内充电。
储存电力
尽管锂离子电池比它们的前辈有了巨大的进步，使我们能够携带手机和驾驶电动汽车，但它们仍然存在重大缺陷，阻碍了减少碳排放的进展。电池中锂-i充放电的化学过程需要很长时间，而且在制造过程中需要稀有且昂贵的元素。锂离子电池的性能非常依赖于温度(也就是说，它们在冬天不能很好地工作)，并且在使用中会退化。这意味着，无论是在制造过程中，还是在处置过程中，它们都会对环境产生重大影响。
相比之下，超级电容器以电场的形式储存能量，这样它们可以非常快速地充放电，因为在储存过程中没有时间或温度相关的化学反应。萨里和布里斯托尔正在开发的新颖设计可以用普通材料廉价制造，并且几乎可以无限期地重复使用。当生产大量产品时，使用常用材料的能力对于消除资源瓶颈以及在制造过程中和寿命结束时实现最小的环境足迹至关重要。
正在取得进展
当参与发明这些新的改性亲水聚合物的萨里大学研究人员(由汉默顿教授和何华林博士共同领导)在研究他们的新型聚合物的潜力时，他们发现这种聚合物具有非凡的储电能力。通过将其用作超级电容器的隔膜，与商用超级电容器相比，他们已经能够将超级电容器的关键性能(电容)提高十倍以上。正在进行研究以取得进一步进展。
对气候变化的影响
可再生能源的时变性意味着储存对于保证稳定的电力供应至关重要。长期以来，连接到风力和太阳能发电场的超级电容器被视为解决方案，但这项技术还不够先进。萨里大学和布里斯托尔大学进行的研究以及Superdi electrics公司正在进行的工作意味着这一至关重要的解决方案迫在眉睫。Superdi electrics公司委托该研究为该研究开发商业应用。
超级电容器也是汽车快速充电的答案，这项工作有可能朝着更绿色的世界迈出非常重要的一步。
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