- 20
- Dec
Сравнителен анализ на свързани суперкондензатори, литиеви батерии и графенови батерии
And supercapacitors are two kinds of energy storage devices with great potential and wide application. Their principles, characteristics and scope of application are different, and each has its own advantages. From the beginning, graphene has been hailed as a revolutionary energy storage material because of its strong electrical conductivity.
5 минути за зареждане! 500 километра обхват! Захранване на графенова батерия без притеснения!
Графенът е плосък моноатомен филм, съставен от въглеродни атоми. Дебелината му е само 0.34 нанометра. Един слой е 150,000 XNUMX пъти по-голям от диаметъра на човешката коса. В момента това е най-тънкият и здрав наноматериал, познат в света, с добра пропускливост на светлина и способност за сгъване. Тъй като има само един слой от атоми и електроните са ограничени в една равнина, графенът също има съвсем нови електрически свойства. Графенът е най-проводящият материал в света. Графеновият композитен проводящ прах се добавя към традиционната литиева батерия за мобилен телефон, за да подобри производителността на зареждане и разреждане на батерията и живота на цикъла.
Техническите трудности в процеса на подготовка обаче са най-голямата пречка за реализиране на потенциала на графена. В момента повечето технологии за графенови батерии все още са в етап на експериментално развитие. Наистина ли трябва да чакаме дълго?
Наскоро Polycarbon Power, изцяло притежавано дъщерно дружество на Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd., разработи истински комерсиален продукт за графенови батерии, внасяйки графеновите батерии в лабораторния етап на пазара на батерии и успешно разреши проблема с графеновите батерии . Нестабилна, бавна скорост на зареждане и нисък капацитет на съществуващите батерии за захранване.
Zhuhai Polycarbon приема дизайнерската концепция за цялостен баланс на производителността, умело въвежда нови базирани на графен композитни въглеродни материали в положителните и отрицателните електроди на кондензаторните батерии и комбинира обикновени суперкондензатори с високоенергийни батерии, за да разработи нов тип батерия с ултра висока производителност .
На първо място, графеновите батерии първо ще бъдат приложени към батериите за електрически превозни средства. Очаква се те да могат да се срещнат с потребителите в края на тази или началото на следващата година. През втората половина на следващата година ще ви видят и търговските графенови батерии в областта на приложенията за батерии за мобилни телефони. По това време, възможността за бързо зареждане на батериите на мобилни телефони Life и проблемите с безопасността могат да бъдат решени един по един.
Член на персонала на Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd. представи, че литиево-желязо-фосфатните батерии и литиево-манганово-киселинните батерии са често срещани батерии за електрически превозни средства на пазара. Тези три вида батерии имат своите плюсове и минуси, но купувачите на автомобили могат да избират различни батерии според своите плюсове и минуси. Има и графенова батерия, която е революционна иновация, която може да предотврати спонтанно запалване като батерията на Tesla.
Polycarbon Power усвои технологията за приготвяне на графенови батерии. Добавянето на графен към материала на положителния електрод и материала на положителния електрод на литиевата батерия намалява вътрешното съпротивление на батерията, като по този начин реализира високоскоростно и бързо зареждане и разреждане и значително подобрява жизнения цикъл на батерията. Освен това подобрява производителността на батерията, за да издържа на високи и ниски температури. Това е основната технология на Polycarbon Power, която не може да бъде копирана от други компании. Популярността на графеновите батерии ще бъде скок за електрическите превозни средства. След като графеновите батерии бъдат приложени към електрически превозни средства, те ще имат разрушителни промени в цялата автомобилна индустрия.
Основна технология
Основната технологична мистерия е да се приеме концепцията за цялостен баланс на производителността и умело да се въведат нови базирани на графен композитни въглеродни материали в положителните и отрицателните електроди на кондензаторните батерии, за да се постигне комбинацията от обикновени суперкондензатори и високоенергийни батерии, като по този начин се комбинират отлична производителност на обикновени суперкондензатори и батерии Комбинирани.
употреба
Графеновата изцяло въглеродна кондензаторна батерия е нов универсален източник на енергия. Той може да реши проблема с мощността на електрическите превозни средства и може да се приложи и към надводни кораби, подводници, безпилотни летателни апарати, ракети и космически полета. По-специално, неговата уникална безопасност ще има дълбоко въздействие върху развитието на индустрията на електрическите превозни средства. Този продукт съчетава предимствата на енергийната плътност на литиевите батерии и плътността на мощността на суперкондензаторите. Според новия национален стандарт жизненият цикъл на продукта може да достигне повече от 4000 пъти, а работната температура варира от минус 30 градуса по Целзий до над 70 градуса по Целзий. На базата на осигуряване на определен пробег може да се постигне бързо зареждане с висок ток и дълъг живот на цикъла.
Технологичен пробив
Новата пълна графенова батерия с въглероден капацитет има предимствата на голям капацитет, електрическата енергия се преобразува в химическа енергия и след това се освобождава в електричество. Неговата енергийна плътност е по-висока от най-добрите текущи литиеви батерии, а плътността на мощността на суперкондензаторите е близка до тази на батерията и традиционната структура на кондензатора. , Признайте предимствата на батериите и кондензаторите.
предимство в изпълнението
Безопасна и стабилна, новата графенова поликарбонова кондензаторна батерия, след като бъде напълнена с пистолет за нокти, ще има късо съединение и няма реакция; няма да експлодира, когато се запали.
Скоростта на зареждане е бърза, а батерията от графен от поликарбон може да се зарежда при висок ток от 10C. Отнема само 6 минути за пълно зареждане на една батерия, а повече от 95% могат да бъдат напълно заредени за 10 минути със стотици батерии, свързани последователно.
Висока плътност на мощността, до 200W/KG~1000W/KG, което е еквивалентно на повече от 3 пъти повече от литиеви батерии.
Отлични нискотемпературни характеристики, може да работи в среда от минус 30 ℃.
Принципът и производителността на капацитивната литиева батерия са напълно анализирани
1. Принципът на работа на суперкондензаторите и литиевите батерии
2. Основни изследвания и разработка на капацитивна литиева батерия
1) Frequent high current impacts have obvious adverse effects on battery performance;
2) Свързването на големи кондензатори в двата края на батерията може наистина да буферира въздействието на големия ток върху батерията, като по този начин удължава живота на батерията;
3) Ако се използва вътрешна връзка, всяка частица от материала на батерията е защитена от кондензатора, което може да удължи живота на батерията и да подобри характеристиките на мощността на батерията.
1480302127385088553. jpg
3. Принципът на работа на капацитивната литиева батерия
Електрическата двуслойна капацитивна литиева батерия е комбинация от принципа на работа на суперкондензаторната литиева батерия, електродния материал на литиевата батерия и електродния материал на суперкондензатора. Компонентите имат както капацитивен електрически двуслоен принцип за съхранение на физическа енергия, така и вградено химическо съхранение. Литиева батерия, базирана на енергийния принцип, образувайки по този начин капацитивна литиева батерия.
Ключови технически проблеми при разработването на капацитивни литиеви батерии:
Дизайн на електроден елемент;
проблем с съответствието на работното напрежение;
дизайн на електролитен елемент;
Структурен дизайн проблем на съвпадение на производителност;
Технология на приложение.
4. Класификация на капацитивните литиеви батерии
5. Капацитивна литиева батерия
6. Приложения за капацитивна литиева батерия
Захранване на електрически превозни средства;
Електрически мотоциклет, захранване за велосипеди;
Различни устройства за съхранение на електрическа енергия (вятърна енергия, слънчева енергия, шкафове за съхранение на енергия и др.);
електрически инструменти;