- 20
- Dec
A comparative analysis of related supercapacitors, lithium batteries and graphene batteries
A superkondenzátory sú dva druhy zariadení na ukladanie energie s veľkým potenciálom a širokým využitím. Ich princípy, vlastnosti a rozsah použitia sú rôzne a každý má svoje výhody. Od začiatku bol grafén oslavovaný ako revolučný materiál na uchovávanie energie kvôli jeho silnej elektrickej vodivosti.
5 minút na nabitie! Dojazd 500 kilometrov! Bezstarostné napájanie grafénovou batériou!
Grafén je plochý monoatomický film zložený z atómov uhlíka. Má hrúbku len 0.34 nanometra. Jedna vrstva je 150,000 XNUMX-krát väčší ako priemer ľudského vlasu. V súčasnosti ide o najtenší a najpevnejší nanomateriál známy na svete s dobrou priepustnosťou svetla a schopnosťou skladania. Pretože existuje iba jedna vrstva atómov a elektróny sú obmedzené na jednu rovinu, grafén má tiež úplne nové elektrické vlastnosti. Grafén je najvodivejší materiál na svete. Grafénový kompozitný vodivý prášok sa pridáva do tradičnej lítiovej batérie mobilného telefónu, aby sa zlepšil výkon nabíjania a vybíjania a životnosť batérie.
Technické ťažkosti v procese prípravy sú však najväčšou prekážkou pri realizácii potenciálu grafénu. V súčasnosti je väčšina technológií grafénových batérií stále v štádiu experimentálneho vývoja. Naozaj musíme dlho čakať?
Nedávno spoločnosť Polycarbon Power, XNUMX% dcérska spoločnosť spoločnosti Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd., vyvinula skutočne komerčný produkt z grafénových batérií, čím priniesla na trh batérií grafénové batérie v laboratórnej fáze a úspešne vyriešila problém grafénových batérií. . Nestabilná, pomalá rýchlosť nabíjania a nízka kapacita existujúcich napájacích batérií.
Zhuhai Polycarbon prijíma dizajnový koncept komplexnej rovnováhy výkonu, šikovne zavádza nové kompozitné uhlíkové materiály na báze grafénu do kladných a záporných elektród kondenzátorových batérií a kombinuje bežné superkondenzátory s vysokoenergetickými batériami na vývoj nového typu ultra vysoko výkonnej batérie. .
Po prvé, grafénové batérie sa najskôr aplikujú na batérie elektrických vozidiel. Očakáva sa, že s používateľmi sa budú môcť stretnúť koncom tohto alebo začiatkom budúceho roka. V druhej polovici budúceho roka sa vás dočkajú aj komerčné grafénové batérie v oblasti batériových aplikácií pre mobilné telefóny. V tom čase môžu byť batérie pre mobilné telefóny Life rýchlo nabité a bezpečnostné problémy môžu byť vyriešené jeden po druhom.
Zamestnanec spoločnosti Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd. predstavil, že lítium-železofosfátové batérie a lítium-mangánové kyselinové batérie sú bežné batérie pre elektrické vozidlá na trhu. Tieto tri druhy batérií majú svoje klady a zápory, no kupujúci si môžu vybrať rôzne batérie podľa ich kladov a záporov. Nechýba ani grafénová batéria, čo je prelomová inovácia, ktorá dokáže zabrániť samovznieteniu ako batéria Tesly.
Polycarbon Power zvládol technológiu prípravy grafénových batérií. Pridanie grafénu do materiálu kladnej elektródy a materiálu kladnej elektródy lítiovej batérie znižuje vnútorný odpor batérie, čím sa realizuje vysokorýchlostné a rýchle nabíjanie a vybíjanie a výrazne sa zlepšuje životnosť batérie. Zlepšuje tiež výkon batérie, aby odolala vysokým a nízkym teplotám. Toto je základná technológia Polycarbon Power, ktorú nemôžu kopírovať iné spoločnosti. Popularita grafénových batérií bude pre elektrické vozidlá skokom. Keď sa grafénové batérie aplikujú na elektrické vozidlá, prinesú rušivé zmeny v celom automobilovom priemysle.
Základná technológia
Hlavnou technologickou záhadou je prijať dizajnový koncept komplexnej výkonnostnej rovnováhy a šikovne zaviesť nové kompozitné uhlíkové materiály na báze grafénu do kladných a záporných elektród kondenzátorových batérií, aby sa dosiahla kombinácia bežných superkondenzátorov a vysokoenergetických batérií, čím sa skombinujú vynikajúci výkon bežných superkondenzátorov a batérií Kombinovaný.
použitie
Grafénová celouhlíková kondenzátorová batéria je nový univerzálny zdroj energie. Dokáže vyriešiť problém s energiou elektrických vozidiel a dá sa použiť aj na povrchové lode, ponorky, bezpilotné vzdušné prostriedky, rakety a vesmírne polia. Najmä jeho jedinečný bezpečnostný výkon bude mať hlboký vplyv na rozvoj odvetvia elektrických vozidiel. Tento produkt kombinuje výhody hustoty energie lítiových batérií a hustoty výkonu superkondenzátorov. Podľa novej národnej normy môže životnosť výrobku dosiahnuť viac ako 4000-násobok a prevádzková teplota sa pohybuje od mínus 30 stupňov Celzia do viac ako 70 stupňov Celzia. Na základe zabezpečenia určitého dojazdu možno dosiahnuť vysokoprúdové rýchlonabíjanie a dlhú životnosť cyklu.
Technologický prielom
Nová kompletná grafénová uhlíková batéria má výhody veľkej kapacity, elektrická energia sa premieňa na chemickú energiu a potom sa uvoľňuje na elektrinu. Jeho energetická hustota je vyššia ako u najlepších súčasných lítiových batérií a hustota výkonu superkondenzátorov je blízka hustote batérie a tradičnej kondenzátorovej štruktúre. , Poznať výhody batérií a kondenzátorov.
výkonová výhoda
Safe and stable, the new graphene polycarbon capacitor battery, after being filled with a nail gun, it will short-circuit and no reaction; it will not explode when placed on fire.
Rýchlosť nabíjania je rýchla a grafénová polykarbónová batéria sa dá nabíjať vysokým prúdom 10C. Úplné nabitie jednej batérie trvá len 6 minút a viac ako 95 % sa dá úplne nabiť za 10 minút so stovkami batérií zapojených do série.
Vysoká hustota výkonu, až 200W/KG~1000W/KG, čo zodpovedá viac ako 3-násobku lítiových batérií.
Excellent low temperature characteristics, can work in an environment of minus 30 ℃.
Princíp a výkon kapacitnej lítiovej batérie sú plne analyzované
1. Princíp činnosti superkondenzátorov a lítiových batérií
2. Základný výskum a vývoj kapacitnej lítiovej batérie
1) Časté nárazy vysokého prúdu majú zjavné nepriaznivé účinky na výkon batérie;
2) Pripojenie veľkých kondenzátorov na oboch koncoch batérie môže skutočne tlmiť vplyv veľkého prúdu na batériu, čím sa predlžuje životnosť batérie;
3) Ak sa použije interné spojenie, každá častica materiálu batérie je chránená kondenzátorom, čo môže predĺžiť životnosť batérie a zlepšiť výkonové charakteristiky batérie.
1480302127385088553. jpg
3. Princíp fungovania kapacitnej lítiovej batérie
Elektrická dvojvrstvová kapacitná lítiová batéria je kombináciou pracovného princípu superkondenzátorovej lítiovej batérie, elektródového materiálu lítiovej batérie a elektródového materiálu superkondenzátora. Komponenty majú ako kapacitný princíp elektrického dvojvrstvového ukladania fyzickej energie, tak aj zabudovaný chemický sklad. Lítiová batéria založená na energetickom princípe, tvoriaca tak kapacitnú lítiovú batériu.
Kľúčové technické problémy pri vývoji kapacitných lítiových batérií:
Dizajn prvku elektródy;
problém prispôsobenia pracovného napätia;
dizajn prvku elektrolytu;
Konštrukčné riešenie problému zodpovedajúceho výkonu;
Aplikačná technológia.
4. Klasifikácia kapacitných lítiových batérií
5. Výkon kapacitnej lítiovej batérie
6. Aplikácie kapacitných lítiových batérií
Electric vehicle power supply;
Elektrický motocykel, napájanie bicyklov;
Rôzne zariadenia na skladovanie elektrickej energie (veterná energia, solárna energia, skrine na skladovanie energie atď.);
elektrické náradie;