9.1.2　晶须储能复合电缆

2014年，美国佛罗里达州中央大学Thomas J教授和他的学生研发出一种可在线体内储存能量的新型纳米导线电线取代电池，使用合金纳米晶须制成的护套覆盖电线，这种护套会成为构成超级电容的电极之一，随后增加了第二层纳米晶须管套作为第二电极，并且在两层纳米晶须套管之间增加一层薄塑料层，从而构成完整的电容（图9.2）。这种晶须复合电缆可以同时实现输送和储存电力两种功能。其研究成果成了材料科学杂志《先进材料》6月30日那期的封面故事焦点。《自然》杂志在2019年发表了关于这一技术的探讨文章，并对这项新技术进行了详细讨论。

图9.2　晶须复合电缆原理(https://www.daowen.com)

采用的方法是在铜线（橙色）外层生成的纳米晶须（绿色）周围增加了一圈极薄的塑料片，并用金属护层将其包裹起来，最后用一种特殊的凝胶将各层黏合在一起。因为纳米晶须是绝缘的，所以在内部铜线保留导电功能的同时，铜线的外层还可以独立储存电力（图9.3）。

这一技术可以直接应用于电动汽车、空间运载火箭和便携式电子设备等领域。与此同时，它的应用可以使电子设备变得越来越小型化，以运载火箭为例，这项技术既有助于减轻“体重”又可以降低发射成本。其也有望应用于海洋工程装备中，与海洋自身的波浪、潮流能可再生能源相结合，为海洋装备直接供电，提高其服役周期。