Среда , 4 августа 2021

Новый гибкий суперконденсатор может зарядить электромобили за 10 минут

Новый гибкий суперконденсатор может зарядить электромобили за 10 минут

Исследователи создали гибкий суперконденсатор, который обеспечивает как высокую плотность мощности, так и высокую плотность энергии. Он не демонстрирует ухудшения производительности даже при изгибе на 180 градусов. Он может сохранить 97,8% своей мощности после 5000 циклов.

Суперконденсаторы являются перспективными электрохимическими устройствами хранения энергии для мобильных источников питания. Они сокращают разрыв между перезаряжаемыми батареями и электролитическими конденсаторами.

Хотя они могут обеспечивать безопасную работу, высокую плотность мощности и длительный срок службы, их практическое применение ограничено их низкой плотностью энергии.

Теперь исследователи из Университетского колледжа Лондона и Китайской академии наук разработали гибкий суперконденсатор, который быстро и безопасно заряжается и накапливает невероятное количество энергии для использования в течение длительного периода времени.

В отличие от существующих мощных конденсаторов, он может хранить большой объем энергии в крошечном пространстве. Хотя устройство все еще находится на начальной стадии своего развития, оно продемонстрировало большой потенциал в качестве портативной мощности во многих приложениях, таких как смартфоны, носимые технологии и электромобили.

Этот недавно разработанный суперконденсатор может использоваться как наряду с существующими аккумуляторными батареями, так и в качестве их замены для обеспечения большего количества энергии.

Он не содержит жидкого электролита (который сводит к минимуму риск взрыва) и может изгибаться до 180 градусов без ухудшения характеристик. Эти функции делают его идеальным кандидатом для интеграции в носимые устройства и гибкие смартфоны.

Оптимизированный материал

Исследовательская группа построила новую конструкцию, которая использует специализированный графеновый электродный материал с порами. Размер пор может быть изменен для эффективного хранения заряда. Они испытали материал в нескольких конфигурациях и обнаружили, что устройство работает лучше всего, когда размеры пор равны диаметру ионов в электролите.

Такая настройка дает новому суперконденсатору две характеристики:

  1. Высокая плотность мощности: как быстро он может заряжать/разряжать.
  2. Высокая плотность энергии: как долго он может работать.

В отличие от этого, существующие суперконденсаторы демонстрируют только одну из этих характеристик.

Максимальная плотность энергии суперконденсатора достигает 88,1 Вт/ч на литр (Вт/л) — самая высокая плотность энергии, достигнутая на сегодняшний день углеродным суперконденсатором.

Существующие свинцово-кислотные батареи, используемые в электромобилях, имеют плотность энергии 50-90 Вт/л, тогда как коммерческая технология быстрой зарядки обычно имеет 5-8 Вт/л.

Хотя плотность энергии нового суперконденсатора сравнима с плотностью свинцово-кислотных батарей, его удельная мощность составляет 10000 Вт на литр — на два порядка выше, чем у стандартных свинцово-кислотных батарей.

Новый гибкий суперконденсатор может зарядить электромобили за 10 минут

Суперконденсатор 6 см * 6 см не демонстрирует снижения производительности, даже когда он изогнут на 180 градусов. Кроме того, он может сохранить 97,8% своей емкости после 5000 циклов.

Достижение такого компактного накопления энергии представляет собой значительный шаг к практическому применению суперконденсаторов. Возможность быстрой зарядки, отличная гибкость и долговечность делают его идеальным кандидатом для портативного источника питания в миниатюрной электронике и электромобилях. Представьте, что вы заряжаете свой телефон [от 0 до 100 процентов] через пару минут или заряжаете свой электрический автомобиль в течение десяти минут.

На данный момент этот суперконденсатор находится далеко от коммерциализации. Команда работает над дальнейшим улучшением его дизайна и эффективности.

Источник: Nature Energy | UCL

Этот электромобиль заряжается 10 минут | Твердотельные батареи Toyota

Смотрите также

Redmi готовит смартфон с 64-мегапиксельной камерой

Xiaomi может представить новый смартфон с брендом Redmi, который будет включать в себя основную камеру …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *