雖然通量電容器還只是科幻概念，但目前電容器已廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品、計算系統(tǒng)以及電動汽車當(dāng)中，作為關(guān)鍵組件。

相比于具有高容量但能量傳遞慢的電池，電容器具有快速傳遞的特點，但其容量很低。

一直在尋求方法提高介電電容器的能量密度，電容器即在兩塊導(dǎo)電金屬板之間插入絕緣材料的結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在，美國特拉華大學(xué)和中國科學(xué)院的研究人員采用納米技術(shù)成功解決了這一問題。

該研究以“三維納米交指電極介電電容器”為題，發(fā)表于《科學(xué)進展》（Science Advances）期刊上。

“采用這種方法，我們可以獲得每千克約2瓦特的能量密度，這明顯高于文獻(xiàn)報道過的其他介電電容器結(jié)構(gòu)。”UD機械工程教授Bingqing Wei如是說。

他還補充說，“據(jù)我們所知，這是首次實現(xiàn)三維納米交指電極。碳納米管具有高比表面積，將其嵌入到具有特殊設(shè)計和結(jié)構(gòu)的3D結(jié)構(gòu)當(dāng)中，能夠解決介電電容器儲能低的問題。”

這種新型電容器成功的關(guān)鍵之一在于交指設(shè)計——類似于兩只手交叉手指——顯著縮短了相對電極間的距離，從而提高了電容器儲存電荷的能力。

這種電容器的另一顯著特點是這種獨特的新型三維納米電極具有高電壓擊穿，這意味著集成的介電材料（氧化鋁）作為絕緣體的作用不易失效。

“與之前的研究相比，我們預(yù)計這種新結(jié)構(gòu)的介電電容器更適合于那些需要高能量密度存儲的應(yīng)用領(lǐng)域，比如輔助電源供應(yīng)和混合電力系統(tǒng)?！盬ei如是說。