得州农工大学的研究人员开发了一种新型的储能装置。这种装置基于植物、灵活、重量轻、成本效益高，甚至可以在不久的将来完全充电到电动汽车上。

生物材料在储能设备中的应用一直是困难的，因为它所产生的电气化性能难以控制，这将严重影响设备的寿命周期和性能。此外，生物材料的制造通常包括危险的化学过程。我们设计了一种环保的储能装置，它具有优越的电气化性能，易于制造，安全且便宜得多，" 领先的研究人员洪亮博士说。

储能装置一般以电池或超级电容器的形式出现。这两种装置在需要时都能提供电流，但有一些根本的区别。电池可以在单位体积内储存大量的电荷，而超级电容器可以在短时间内迅速产生大电流。因此，超级电容器能更快地给设备充电。

超级电容器的内部结构与普通电容器基本相同，它们都可以在金属板或电极上储存电荷。但是，与普通电容器不同，超级电容器可以根据不同的用途和设计制造不同的尺寸和形状。此外，超级电容器还可以使用不同的电极材料。

在研究过程中，梁和他的团队被二氧化锰纳米粒子所吸引，并使用这种材料为超级电容器设计了一种电极。与广泛用于制造电极的其他过渡金属氧化物，如氧化钌或氧化锌相比，二氧化锰更便宜、更丰富、更安全，" 梁说。然而，二氧化锰的一个明显缺陷是它的电导率很低。

木质素是一种天然聚合物，能将木材纤维结合在一起。先前的研究表明，将木质素与金属氧化物结合，可以改善电极的电化学性能。为了制作电极，研究小组用高锰酸钾消毒剂处理纯化木质素。然后，高温高压引发氧化反应，高锰酸钾分解并沉积二氧化锰在木质素上。然后，他们将木质素和二氧化锰的混合物涂在铝板上形成无害环境的电极。最后，研究人员将木质素 - 二氧化锰 - 铝电极与另一种铝和活性炭制成的电极之间的凝胶电解质固定起来，组装超级电容器。

测试结果表明，超级电容器的电化学性能非常稳定，特别是比电容，即装置储存电荷的能力，即使在几千次充放电循环之后，变化也很小。观察到，当木质素 - 二氧化锰达到最佳比例时，超级电容器的比电容可以是其他超级电容器的 900 多倍。而且，这些超级电容器也很轻、很灵活，可以用作汽车的结构储能元件，用途非常广泛。

在这项研究中，我们采用了一种低成本、可持续的方法来生产具有优良电化学性能的植物型超级电容器，"梁说，" 我们希望在不久的将来，只添加绿色可持续成分，使我们的超级电容器 100% 地对环境友好。