Новый гибридный суперконденсатор
Австралийские исследователи разработали новый гибридный суперконденсатор, который обеспечивает практически мгновенную зарядку и разрядку. Он уже достигает плотности энергии, сравнимой с гибридными никель-металлическими батареями.
Как батареи и суперконденсаторы дополняют друг друга
Новый суперконденсатор от Квинслендского технологического университета присоединяется к растущему числу гибридных систем, которые сочетают в себе преимущества суперконденсаторов и аккумуляторов. Литиевые батареи накапливают энергию в химическом виде и поэтому имеют высокую плотность энергии, что означает, что они могут накапливать большое количество энергии. Для сравнения, суперконденсаторы имеют довольно низкую плотность энергии, но они могут поглощать и выделять энергию очень быстро, поэтому подзаряжаются быстрее. Это возможно, потому что они хранят энергию статически, а не химически.
Подписывайтесь на наш youtube канал!
ЭФИРНЫЕ СЕТЫ
Подборка эфиров c ЛУЧШИМИ психологами, врачами, остеопатами
на платформе COURSE.ECONET.RU
ПОЛУЧИТЬ ДОСТУП
Исследователи Квинсленда описывают свой гибридный суперконденсатор в научном журнале » Advanced Materials» (Продвинутые материалы). В нем используется конденсаторный отрицательный электрод на основе карбида титана и батарейный положительный электрод, изготовленный из графенового гибридного материала. В результате получается гибридный конденсатор с плотностью энергии (и, следовательно, заряжаемостью), «примерно в десять раз превышающей плотность энергии литиевых батарей», и плотностью энергии, «приближенной к плотности энергии никель-металлических гибридных батарей».
Новый гибридный суперконденсатор
В частности, плотность энергии составляет 73 ватт-часа/кг, что составляет около 28 % от того, на что способны новейшие аккумуляторные батареи электромобилей. С другой стороны, плотность мощности гибридного суперконденсатора достигает 1600 Вт/кг, что намного выше, чем 250-340 Вт/кг, обычно встречающиеся в литиевых батареях. Смартфон или электромобиль с таким накопителем энергии пришлось бы заряжать чаще. Однако, это не так важно, потому что зарядка намного быстрее.
Например, Tesla Model S Plaid+ тогда имел бы дальность действия всего около 145 миль (233 километра) вместо 520 миль (837 километров) сегодня. Но для этого можно было бы заряжать в пять раз быстрее, чем сегодня, если бы инфраструктура зарядки позволяла это. Это, в свою очередь, является узким местом, потому что такие высокие темпы зарядки ложатся тяжелым бременем на энергосистему, если только электричество временно не хранится в огромных батареях на зарядных станциях.
Кстати, гибридная система хранения из Квинсленда также имеет вдвое больший срок службы по сравнению с сегодняшними литиевыми батареями. После 10 000 циклов зарядки, она все еще имеет 90 % своей первоначальной емкости, пишут исследователи. Данные о производительности примерно соответствуют тому, что обещает SuperBattery от Skeleton Technologies, и тому, чего уже достигли другие исследовательские проекты с гибридными суперконденсаторами.
Поэтому концепция перспективна, даже если в обозримом будущем такие батареи не заменят сегодняшние литиевые батареи в электромобилях. Однако существует множество других областей применения этих промежуточных решений: Например, в качестве замены свинцово-кислотных батарей бортового питания, которые все еще необходимы современным электромобилям. Они также идеально подходят для быстрого балансирования энергии и управления пиковыми нагрузками в промышленности.
Австралийские исследователи разработали новый гибридный суперконденсатор, который обеспечивает практически мгновенную зарядку и разрядку. Он уже достигает плотности энергии, сравнимой с гибридными никель-металлическими батареями.
Новый суперконденсатор от Квинслендского технологического университета присоединяется к растущему числу гибридных систем, которые сочетают в себе преимущества суперконденсаторов и аккумуляторов. Литиевые батареи накапливают энергию в химическом виде и поэтому имеют высокую плотность энергии, что означает, что они могут накапливать большое количество энергии. Для сравнения, суперконденсаторы имеют довольно низкую плотность энергии, но они могут поглощать и выделять энергию очень быстро, поэтому подзаряжаются быстрее. Это возможно, потому что они хранят энергию статически, а не химически.
Исследователи Квинсленда описывают свой гибридный суперконденсатор в научном журнале » Advanced Materials» (Продвинутые материалы). В нем используется конденсаторный отрицательный электрод на основе карбида титана и батарейный положительный электрод, изготовленный из графенового гибридного материала. В результате получается гибридный конденсатор с плотностью энергии (и, следовательно, заряжаемостью), «примерно в десять раз превышающей плотность энергии литиевых батарей», и плотностью энергии, «приближенной к плотности энергии никель-металлических гибридных батарей».
В частности, плотность энергии составляет 73 ватт-часа/кг, что составляет около 28 % от того, на что способны новейшие аккумуляторные батареи электромобилей. С другой стороны, плотность мощности гибридного суперконденсатора достигает 1600 Вт/кг, что намного выше, чем 250-340 Вт/кг, обычно встречающиеся в литиевых батареях. Смартфон или электромобиль с таким накопителем энергии пришлось бы заряжать чаще. Однако, это не так важно, потому что зарядка намного быстрее.
Например, Tesla Model S Plaid+ тогда имел бы дальность действия всего около 145 миль (233 километра) вместо 520 миль (837 километров) сегодня. Но для этого можно было бы заряжать в пять раз быстрее, чем сегодня, если бы инфраструктура зарядки позволяла это. Это, в свою очередь, является узким местом, потому что такие высокие темпы зарядки ложатся тяжелым бременем на энергосистему, если только электричество временно не хранится в огромных батареях на зарядных станциях.
Кстати, гибридная система хранения из Квинсленда также имеет вдвое больший срок службы по сравнению с сегодняшними литиевыми батареями. После 10 000 циклов зарядки, она все еще имеет 90 % своей первоначальной емкости, пишут исследователи. Данные о производительности примерно соответствуют тому, что обещает SuperBattery от Skeleton Technologies, и тому, чего уже достигли другие исследовательские проекты с гибридными суперконденсаторами.
Поэтому концепция перспективна, даже если в обозримом будущем такие батареи не заменят сегодняшние литиевые батареи в электромобилях. Однако существует множество других областей применения этих промежуточных решений: Например, в качестве замены свинцово-кислотных батарей бортового питания, которые все еще необходимы современным электромобилям. Они также идеально подходят для быстрого балансирования энергии и управления пиковыми нагрузками в промышленности.
https://econet.ru/articles/novyy-gibridnyy-superkondensator
20.04.2021