En sammenlignende analyse av relaterte superkondensatorer, litiumbatterier og grafenbatterier

Og superkondensatorer er to typer energilagringsenheter med stort potensial og bred anvendelse. Deres prinsipper, egenskaper og anvendelsesområde er forskjellige, og hver har sine egne fordeler. Fra begynnelsen har grafen blitt hyllet som et revolusjonerende energilagringsmateriale på grunn av dets sterke elektriske ledningsevne.

5 minutter å lade! 500 kilometer rekkevidde! Graphene batteri strømforsyning bekymringsfri!

Grafen er en flat monoatomisk film sammensatt av karbonatomer. Den er bare 0.34 nanometer tykk. Ett lag er 150,000 XNUMX ganger diameteren til et menneskehår. Det er for tiden det tynneste og sterkeste nanomaterialet kjent i verden, med god lysgjennomgang og bretteevne. Fordi det bare er ett lag med atomer og elektronene er begrenset til ett plan, har grafen også helt nye elektriske egenskaper. Grafen er det mest ledende materialet i verden. Det ledende grafenkomposittpulveret er lagt til det tradisjonelle mobiltelefonens litiumbatteri for å forbedre batteriets lade- og utladningsytelse og sykluslevetid.

Imidlertid er de tekniske vanskelighetene i forberedelsesprosessen den største hindringen for å realisere potensialet til grafen. For tiden er de fleste grafenbatteriteknologier fortsatt i det eksperimentelle utviklingsstadiet. Må vi virkelig vente lenge?

Nylig har Polycarbon Power, et heleid datterselskap av Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd., utviklet et ekte kommersielt grafenbatteriprodukt, som bringer grafenbatterier på laboratoriestadiet inn i batterimarkedet, og har løst problemet med grafenbatterier. . Ustabil, lav ladehastighet og lav kapasitet på eksisterende strømforsyningsbatterier.

Zhuhai Polycarbon tar i bruk designkonseptet med omfattende ytelsesbalanse, introduserer på en smart måte nye grafenbaserte komposittkarbonmaterialer i de positive og negative elektrodene til kondensatorbatterier, og kombinerer vanlige superkondensatorer med høyenergibatterier for å utvikle en ny type batteri med ultrahøy ytelse. .

Først av alt vil grafenbatterier først brukes på batterier til elektriske kjøretøy. Det forventes at de vil kunne møte brukere i slutten av dette året eller tidlig neste år. I andre halvdel av neste år vil kommersielle grafenbatterier innen applikasjoner for mobiltelefonbatterier også se deg. På den tiden kan mobiltelefonbatterier Livshurtiglading og sikkerhetsproblemer løses én etter én.

En ansatt i Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd. introduserte at litiumjernfosfatbatterier og litiummangansyrebatterier er vanlige elektriske kjøretøybatterier på markedet. Disse tre batteritypene har sine fordeler og ulemper, men bilkjøpere kan velge forskjellige batterier etter fordeler og ulemper. Det er også et grafenbatteri, som er en banebrytende innovasjon som kan forhindre spontan forbrenning som Teslas batteri.

Polycarbon Power har mestret klargjøringsteknologien til grafenbatterier. Tilsetning av grafen til det positive elektrodematerialet og det positive elektrodematerialet til litiumbatteriet reduserer den interne motstanden til batteriet, og oppnår dermed høyhastighets og rask lading og utlading, og forbedrer batteriets syklusliv betraktelig. Det forbedrer også ytelsen til batteriet for å tåle høye og lave temperaturer. Dette er kjerneteknologien til Polycarbon Power, som ikke kan kopieres av andre selskaper. Populariteten til grafenbatterier vil være et sprang for elektriske kjøretøy. Når grafenbatterier er brukt på elektriske kjøretøy, vil de ha forstyrrende endringer i hele bilindustrien.

‘S kjerneteknologi

Kjerneteknologimysteriet er å ta i bruk designkonseptet med omfattende ytelsesbalanse, og smart introdusere nye grafenbaserte komposittkarbonmaterialer i de positive og negative elektrodene til kondensatorbatterier for å oppnå kombinasjonen av vanlige superkondensatorer og høyenergibatterier, og dermed kombinere utmerket ytelse av vanlige superkondensatorer og batterier kombinert.

bruke

Grafen kun karbon kondensatorbatteri er en ny universell strømkilde. Det kan løse strømproblemet til elektriske kjøretøy, og kan også brukes på overflateskip, ubåter, ubemannede luftfartøyer, missiler og romfartsfelt. Spesielt vil dens unike sikkerhetsytelse ha en dyp innvirkning på utviklingen av elbilindustrien. Dette produktet kombinerer fordelene med energitettheten til litiumbatterier og krafttettheten til superkondensatorer. I henhold til den nye nasjonale standarden kan produktets levetid nå mer enn 4000 ganger, og driftstemperaturen varierer fra minus 30 grader Celsius til over 70 grader Celsius. På grunnlag av å sikre en viss kjørelengde kan høystrøms hurtiglading og lang levetid oppnås.

Teknologisk gjennombrudd

Det nye komplette grafen-karbonkapasitetsbatteriet har fordelene med stor kapasitet, elektrisk energi omdannes til kjemisk energi og frigjøres deretter til elektrisitet. Dens energitetthet er høyere enn de beste nåværende litiumbatteriene, og krafttettheten til superkondensatorer er nær den til batteriet og den tradisjonelle kondensatorstrukturen. , Gjenkjenne fordelene med batterier og kondensatorer.

ytelsesfordel

Trygg og stabil, det nye grafen polykarbon kondensatorbatteriet, etter å ha blitt fylt med en spikerpistol, vil det kortslutte og ingen reaksjon; den vil ikke eksplodere når den settes i brann.

Ladehastigheten er høy, og grafenpolykarbonbatteriet kan lades med en høy strøm på 10C. Det tar bare 6 minutter å fullade et enkelt batteri, og mer enn 95 % kan lades helt opp på 10 minutter med hundrevis av batterier koblet i serie.

Høy effekttetthet, opptil 200W/KG~1000W/KG, som tilsvarer mer enn 3 ganger så stor som for litiumbatterier.

Utmerkede lavtemperaturegenskaper, kan fungere i et miljø på minus 30 ℃.

Prinsippet og ytelsen til kapasitive litiumbatterier er fullstendig analysert

1. Arbeidsprinsippet for superkondensatorer og litiumbatterier

2. Grunnleggende forskning og utvikling av kapasitivt litiumbatteri

1) Hyppige påvirkninger av høy strøm har åpenbare negative effekter på batteriytelsen;

2) Å koble til store kondensatorer i begge ender av batteriet kan faktisk buffer innvirkningen av stor strøm på batteriet, og dermed forlenge batteriets sykluslevetid;

3) Hvis den interne tilkoblingen brukes, er hver batterimaterialpartikkel beskyttet av kondensatoren, noe som kan forlenge batteriets sykluslevetid og forbedre batteriets strømegenskaper.

1480302127385088553. jpg

3. Arbeidsprinsippet for kapasitivt litiumbatteri

Det elektriske dobbeltlags kapasitive litiumbatteriet er en kombinasjon av arbeidsprinsippet til superkondensator-litiumbatteriet, elektrodematerialet til litiumbatteriet og elektrodematerialet til superkondensatoren. Komponentene har både det kapasitive elektriske tolags fysiske energilagringsprinsippet og innebygd kjemisk lagring. Litiumbatteri basert på energiprinsipp, og danner dermed et kapasitivt litiumbatteri.

Viktige tekniske problemer i utviklingen av kapasitive litiumbatterier:

Elektrodeelement design;

arbeidsspenningstilpasningsproblem;

elektrolytt element design;

Strukturelt design problem matchende ytelse;

Applikasjonsteknologi.

4. Klassifisering av kapasitive litiumbatterier

5. Kapasitiv litiumbatteriytelse

6. Kapasitive litiumbatteriapplikasjoner

Elektriske kjøretøy strømforsyning;

Elektrisk motorsykkel; sykkel strømforsyning;

Ulike elektriske energilagringsenheter (vindenergi, solenergi, energilagringsskap, etc.);

elektriske verktøy;