Главная › Новости

Суперконденсаторы высокой емкости могут быть жизненно важным компонентом зарядки электрических автомобилей

Опубликовано: 02.12.2018

Думаю, большинство моих коллег согласятся с мнением, что электромобиль станет всенародным, если аккумулятор будет большим по емкости, с быстрой зарядкой и недорогой. С информацией новых технологий современных литий-ионных аккумуляторов, мы достаточно часто знакомились на моей площадке. Но параллельно развиваются технологии еще одного накопителя энергии – суперконденсаторов.

В отличие от батарей суперконденсаторы заряжаются и разряжаются быстро, но до сих пор к их недостаткам относилась низкая плотность энергии, приблизительно 1/20 от возможностей батареи. Хотя, преимущества налицо и с каждым днем, они увеличиваются.

Совсем недавно, специалистами университетов Суррея и Бристоля (Великобритания) были разработаны и протестированы полимерные материалы, которые по своим характеристикам превосходят литий-ионные батареи в части хранения энергии и могут быть использованы в качестве суперконденсаторов.

Директор исследовательского центра Superdielectrics Дональд Хайгейт изучал материалы, изначально предназначенные для мягких контактных линз, в течение 40 лет. В частности, его заинтересовал гидратогенный углеводородный полимер, который ученые решили использовать в качестве основы для мембраны в топливных элементах. Обычно для этих целей применяют фтороуглерод, потому, что он более стойкий к коррозии. Однако, если внести изменения в полимерные цепочки, материал становится более устойчивым.

Затем необходимо было придать материалу свойства электронной активности, и это также удалось сделать. Год назад ученые добились того, что диэлектрические свойства полимера оказались в 1000 раз лучше, чем у существующих электролитов.

В ходе испытаний исследователи добились максимальной практической мощности в 4Ф/см2 на гладких электродах из металлической фольги. Современные суперконденсаторы на рынке обычно достигают 0,3 Ф/см2. Еще более важно то, что удалось достичь результата 11-20 Ф/см2, когда полимеры использовались вместе с особым образом обработанными электродами из нержавеющей стали (детали которого классифицируются в ожидании заявки на патент).

Если таких показателей емкости можно добиться в производстве, то плотность энергии суперконденсаторов достигнет 180 Вт*ч/кг — больше, чем у литий-ионных батарей.

Суперконденсаторы высокой емкости могут быть жизненно важным компонентом зарядки электрических автомобилей. «Если вы заряжаете много автомобилей, это сильно нагружает сети», — сказал Хайгейт. «Если у вас есть буфер между сетью, которая может принять заряд и быстро отпустить его, вы решаете проблему с нагрузкой. Суперконденсаторы могут сформировать такой буфер».

Хайгейт также считает, что эти суперконденсаторы обладают потенциалом по созданию хранилища энергии в распределительных сетях электроснабжения, чтобы сбалансировать прерывистость возобновляемых источников энергии.

«Преимущество нового диэлектрика заключается в том, что он основан на водном материале, в котором нет ничего токсичного, нет редкоземельных элементов и нет зависимости от дефицитных минералов». В своем заявлении он добавил: «Эта новая работа будет трансформировать энергетическую систему, которая лежит в основе всего нашего образа жизни — это необходимое развитие, прежде чем мы и наши дети можем иметь подлинно устойчивое, экологически безопасное энергоснабжение». Источник

Спасибо за прочтение!  Если вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару слов своего мнения.