- 20
- Dec
संबंधित सुपरकॅपेसिटर, लिथियम बॅटरी आणि ग्राफीन बॅटरीचे तुलनात्मक विश्लेषण
आणि सुपरकॅपॅसिटर ही दोन प्रकारची ऊर्जा साठवण साधने आहेत ज्यात मोठ्या क्षमतेची आणि विस्तृत अनुप्रयोग आहे. त्यांची तत्त्वे, वैशिष्ट्ये आणि अनुप्रयोगाची व्याप्ती भिन्न आहेत आणि प्रत्येकाचे स्वतःचे फायदे आहेत. सुरुवातीपासूनच, ग्राफीनला त्याच्या मजबूत विद्युत चालकतेमुळे एक क्रांतिकारी ऊर्जा साठवण सामग्री म्हणून गौरवण्यात आले आहे.
चार्ज करण्यासाठी 5 मिनिटे! 500 किलोमीटरची रेंज! ग्राफीन बॅटरी वीज पुरवठा चिंतामुक्त!
ग्राफीन हा कार्बन अणूंनी बनलेला सपाट मोनोअॅटॉमिक फिल्म आहे. त्याची जाडी फक्त 0.34 नॅनोमीटर आहे. एक थर मानवी केसांच्या 150,000 पट व्यासाचा आहे. हे सध्या जगातील सर्वात पातळ आणि मजबूत नॅनोमटेरिअल आहे, ज्यामध्ये चांगले प्रकाश संप्रेषण आणि फोल्डिंग क्षमता आहे. अणूंचा एकच थर असल्यामुळे आणि इलेक्ट्रॉन एका समतलात बंदिस्त असल्यामुळे, ग्राफीनमध्येही नवीन विद्युत गुणधर्म आहेत. ग्राफीन ही जगातील सर्वात प्रवाहकीय सामग्री आहे. बॅटरीचे चार्ज आणि डिस्चार्ज कार्यप्रदर्शन आणि सायकल लाइफ सुधारण्यासाठी पारंपारिक मोबाइल फोन लिथियम बॅटरीमध्ये ग्राफीन संमिश्र प्रवाहकीय पावडर जोडली जाते.
मात्र, तयारी प्रक्रियेतील तांत्रिक अडचणी हा ग्राफीनची क्षमता ओळखण्यात सर्वात मोठा अडथळा आहे. सध्या, बहुतेक ग्राफीन बॅटरी तंत्रज्ञान अद्याप प्रायोगिक विकासाच्या टप्प्यात आहेत. खरंच खूप वेळ वाट पाहावी लागेल का?
अलीकडेच, पॉलीकार्बन पॉवर, झुहाई पॉलीकार्बन कंपोझिट मटेरियल्स कं, लि. ची पूर्ण मालकीची उपकंपनी, एक खरे व्यावसायिक ग्राफीन बॅटरी उत्पादन विकसित केले आहे, ज्याने प्रयोगशाळेच्या टप्प्यात ग्राफीन बॅटरी बॅटरी मार्केटमध्ये आणली आहे आणि ग्राफीन बॅटरीची समस्या यशस्वीरित्या सोडवली आहे. . अस्थिर, मंद चार्जिंग गती आणि विद्यमान वीज पुरवठा बॅटरीची कमी क्षमता.
झुहाई पॉलीकार्बनने सर्वसमावेशक कामगिरी संतुलनाची डिझाइन संकल्पना स्वीकारली, कॅपेसिटर बॅटरीच्या सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये चतुराईने नवीन ग्राफीन-आधारित संमिश्र कार्बन सामग्रीचा परिचय करून दिला आणि एक नवीन प्रकारची अल्ट्रा-हाय परफॉर्मन्स बॅटरी विकसित करण्यासाठी उच्च-ऊर्जा बॅटरीसह सामान्य सुपरकॅपेसिटर एकत्र केले. .
सर्व प्रथम, इलेक्ट्रिक वाहनांच्या बॅटरीवर प्रथम ग्राफीन बॅटरी लागू केल्या जातील. या वर्षाच्या अखेरीस किंवा पुढील वर्षाच्या सुरुवातीला ते वापरकर्त्यांना भेटू शकतील अशी अपेक्षा आहे. पुढील वर्षाच्या उत्तरार्धात, मोबाईल फोनच्या बॅटरी ऍप्लिकेशन्सच्या क्षेत्रातील व्यावसायिक ग्राफीन बॅटरी देखील आपल्याला पहायला मिळतील. त्यावेळी, मोबाईल फोनच्या बॅटरी लाइफ फास्ट चार्जिंग क्षमता आणि सुरक्षिततेच्या समस्या एक एक करून सोडवल्या जाऊ शकतात.
Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd. च्या एका कर्मचारी सदस्याने ओळख करून दिली की लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी आणि लिथियम मॅंगनीज ऍसिड बॅटर्या या बाजारात सामान्य इलेक्ट्रिक वाहन बॅटरी आहेत. या तिन्ही प्रकारच्या बॅटरीचे फायदे आणि तोटे आहेत, परंतु कार खरेदीदार त्यांच्या साधक आणि बाधकांच्या अनुसार वेगवेगळ्या बॅटरी निवडू शकतात. एक ग्राफीन बॅटरी देखील आहे, जी टेस्लाच्या बॅटरीप्रमाणे उत्स्फूर्त ज्वलन रोखू शकणारी एक यशस्वी नवकल्पना आहे.
पॉलीकार्बन पॉवरने ग्राफीन बॅटरी तयार करण्याच्या तंत्रज्ञानावर प्रभुत्व मिळवले आहे. पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड मटेरियल आणि लिथियम बॅटरीच्या पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड मटेरिअलमध्ये ग्राफीन जोडल्याने बॅटरीचा अंतर्गत प्रतिकार कमी होतो, ज्यामुळे हाय-स्पीड आणि जलद चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग होते आणि बॅटरीच्या सायकल लाइफमध्ये मोठ्या प्रमाणात सुधारणा होते. हे उच्च आणि कमी तापमानाला तोंड देण्यासाठी बॅटरीची कार्यक्षमता देखील सुधारते. हे पॉलीकार्बन पॉवरचे मुख्य तंत्रज्ञान आहे, जे इतर कंपन्यांद्वारे कॉपी केले जाऊ शकत नाही. इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी ग्राफीन बॅटरीची लोकप्रियता एक झेप असेल. एकदा इलेक्ट्रिक वाहनांवर ग्राफीन बॅटऱ्या लागू केल्यास, त्यामुळे संपूर्ण ऑटोमोटिव्ह उद्योगात विघटनकारी बदल होतील.
चे मुख्य तंत्रज्ञान
सर्वसमावेशक कामगिरी संतुलनाची डिझाइन संकल्पना स्वीकारणे आणि सामान्य सुपरकॅपेसिटर आणि उच्च-ऊर्जा बॅटरीचे संयोजन साध्य करण्यासाठी कॅपेसिटर बॅटरीच्या सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये नवीन ग्राफीन-आधारित संमिश्र कार्बन सामग्रीचा चतुराईने परिचय करून देणे हे मुख्य तंत्रज्ञानाचे रहस्य आहे. सामान्य सुपरकॅपेसिटर आणि बॅटरी एकत्रितपणे उत्कृष्ट कार्यप्रदर्शन.
वापर
ग्राफीन ऑल-कार्बन कॅपेसिटर बॅटरी हा एक नवीन सार्वत्रिक उर्जा स्त्रोत आहे. हे इलेक्ट्रिक वाहनांच्या उर्जेची समस्या सोडवू शकते आणि पृष्ठभागावरील जहाजे, पाणबुड्या, मानवरहित हवाई वाहने, क्षेपणास्त्रे आणि एरोस्पेस फील्डवर देखील लागू केले जाऊ शकते. विशेषतः, त्याच्या अद्वितीय सुरक्षा कामगिरीचा इलेक्ट्रिक वाहन उद्योगाच्या विकासावर खोलवर परिणाम होईल. हे उत्पादन लिथियम बॅटरीची ऊर्जा घनता आणि सुपरकॅपेसिटरची उर्जा घनता यांचे फायदे एकत्र करते. नवीन राष्ट्रीय मानकांनुसार, उत्पादनाचे चक्र आयुष्य 4000 पेक्षा जास्त वेळा पोहोचू शकते आणि ऑपरेटिंग तापमान उणे 30 अंश सेल्सिअस ते 70 अंश सेल्सिअस पर्यंत असते. विशिष्ट मायलेज सुनिश्चित करण्याच्या आधारावर, उच्च-वर्तमान जलद चार्जिंग आणि दीर्घ सायकल आयुष्य प्राप्त केले जाऊ शकते.
तांत्रिक प्रगती
नवीन संपूर्ण ग्राफीन कार्बन क्षमतेच्या बॅटरीमध्ये मोठ्या क्षमतेचे फायदे आहेत, विद्युत उर्जेचे रासायनिक उर्जेमध्ये रूपांतर होते आणि नंतर विजेमध्ये सोडले जाते. त्याची उर्जा घनता सर्वोत्तम वर्तमान लिथियम बॅटरींपेक्षा जास्त आहे आणि सुपरकॅपेसिटरची उर्जा घनता बॅटरी आणि पारंपारिक कॅपेसिटर रचनेच्या जवळ आहे. , बॅटरी आणि कॅपेसिटरचे फायदे ओळखा.
कामगिरी फायदा
सुरक्षित आणि स्थिर, नवीन ग्राफीन पॉलीकार्बन कॅपेसिटर बॅटरी, नेल गनने भरल्यानंतर, ती शॉर्ट-सर्किट होईल आणि कोणतीही प्रतिक्रिया होणार नाही; आग लावल्यावर त्याचा स्फोट होणार नाही.
चार्जिंगचा वेग वेगवान आहे आणि ग्राफीन पॉलीकार्बन बॅटरी 10C च्या उच्च प्रवाहाने चार्ज केली जाऊ शकते. एक बॅटरी पूर्णपणे चार्ज होण्यासाठी फक्त 6 मिनिटे लागतात आणि मालिकेत जोडलेल्या शेकडो बॅटरीसह 95% पेक्षा जास्त 10 मिनिटांत पूर्ण चार्ज होऊ शकतात.
उच्च उर्जा घनता, 200W/KG~1000W/KG पर्यंत, जी लिथियम बॅटरीच्या 3 पट पेक्षा जास्त आहे.
उत्कृष्ट कमी तापमान वैशिष्ट्ये, उणे 30 ℃ च्या वातावरणात कार्य करू शकतात.
कॅपेसिटिव्ह लिथियम बॅटरीचे तत्त्व आणि कार्यप्रदर्शन पूर्णपणे विश्लेषित केले आहे
1. सुपरकॅपेसिटर आणि लिथियम बॅटरीचे कार्य तत्त्व
2. कॅपेसिटिव्ह लिथियम बॅटरीचे मूलभूत संशोधन आणि विकास
1) वारंवार उच्च विद्युत् प्रवाहाचा बॅटरीच्या कार्यक्षमतेवर विपरीत परिणाम होतो;
2) बॅटरीच्या दोन्ही टोकांना मोठे कॅपेसिटर जोडल्याने बॅटरीवरील मोठ्या करंटचा परिणाम खरोखरच बफर होऊ शकतो, ज्यामुळे बॅटरीचे सायकल आयुष्य वाढू शकते;
3) अंतर्गत कनेक्शन वापरले असल्यास, प्रत्येक बॅटरी सामग्रीचा कण कॅपेसिटरद्वारे संरक्षित केला जातो, जो बॅटरीचे चक्र आयुष्य वाढवू शकतो आणि बॅटरीची उर्जा वैशिष्ट्ये सुधारू शकतो.
1480302127385088553. jpg
3. कॅपेसिटिव्ह लिथियम बॅटरीचे कार्य तत्त्व
इलेक्ट्रिक डबल-लेयर कॅपेसिटिव्ह लिथियम बॅटरी हे सुपरकॅपेसिटर लिथियम बॅटरीच्या कार्याचे तत्त्व, लिथियम बॅटरीचे इलेक्ट्रोड साहित्य आणि सुपरकॅपेसिटरचे इलेक्ट्रोड साहित्य यांचे संयोजन आहे. घटकांमध्ये कॅपेसिटिव्ह इलेक्ट्रिक डबल-लेयर फिजिकल एनर्जी स्टोरेज तत्त्व आणि एम्बेडेड ऑफ केमिकल स्टोरेज दोन्ही आहेत. ऊर्जा तत्त्वावर आधारित लिथियम बॅटरी, अशा प्रकारे कॅपेसिटिव्ह लिथियम बॅटरी तयार करते.
कॅपेसिटिव्ह लिथियम बॅटरीच्या विकासातील प्रमुख तांत्रिक समस्या:
इलेक्ट्रोड घटक डिझाइन;
कार्यरत व्होल्टेज जुळणी समस्या;
इलेक्ट्रोलाइट घटक डिझाइन;
स्ट्रक्चरल डिझाइन समस्या जुळणारे कार्यप्रदर्शन;
अनुप्रयोग तंत्रज्ञान.
4. कॅपेसिटिव्ह लिथियम बॅटरीचे वर्गीकरण
5. कॅपेसिटिव्ह लिथियम बॅटरी कामगिरी
6. कॅपेसिटिव्ह लिथियम बॅटरी ऍप्लिकेशन्स
इलेक्ट्रिक वाहन वीज पुरवठा;
इलेक्ट्रिक मोटरसायकल, सायकल वीज पुरवठा;
विविध विद्युत ऊर्जा साठवण साधने (पवन ऊर्जा, सौर ऊर्जा, ऊर्जा साठवण कॅबिनेट इ.);
विद्युत साधने;