- 20
- Dec
Primerjalna analiza sorodnih superkondenzatorjev, litijevih baterij in grafenskih baterij
In superkondenzatorji sta dve vrsti naprav za shranjevanje energije z velikim potencialom in široko uporabo. Njihova načela, značilnosti in obseg uporabe so različni in vsak ima svoje prednosti. Od začetka je bil grafen zaradi svoje močne električne prevodnosti cenjen kot revolucionaren material za shranjevanje energije.
5 minut za polnjenje! Domet 500 kilometrov! Napajanje z grafensko baterijo brez skrbi!
Grafen je ploščat monoatomski film, sestavljen iz ogljikovih atomov. Debelina je le 0.34 nanometra. Ena plast je 150,000-krat večja od premera človeškega lasu. Trenutno je najtanjši in najmočnejši nanomaterial, znan na svetu, z dobro prepustnostjo svetlobe in sposobnostjo zlaganja. Ker obstaja samo ena plast atomov in so elektroni omejeni na eno ravnino, ima grafen tudi povsem nove električne lastnosti. Grafen je najbolj prevoden material na svetu. Grafenski kompozitni prevodni prah je dodan tradicionalni litijevi bateriji mobilnega telefona, da izboljša zmogljivost polnjenja in praznjenja baterije ter življenjsko dobo.
Vendar pa so tehnične težave v procesu priprave največja ovira za uresničitev potenciala grafena. Trenutno je večina tehnologij grafenskih baterij še vedno v fazi eksperimentalnega razvoja. Ali moramo res dolgo čakati?
Nedavno je Polycarbon Power, hčerinska družba Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd., v popolni lasti razvila pravi komercialni izdelek iz grafenskih baterij, ki je grafenske baterije v laboratorijski fazi prinesla na trg baterij in uspešno rešila problem grafenskih baterij. . Nestabilna, počasna hitrost polnjenja in nizka zmogljivost obstoječih baterij za napajanje.
Zhuhai Polycarbon sprejme koncept oblikovanja celovitega ravnovesja zmogljivosti, pametno uvaja nove kompozitne ogljikove materiale na osnovi grafena v pozitivne in negativne elektrode kondenzatorskih baterij in združuje običajne superkondenzatorje z visokoenergetskimi baterijami za razvoj nove vrste ultra visoko zmogljivih baterij. .
Najprej bodo grafenske baterije najprej uporabljene za baterije električnih vozil. Predvidoma se bodo z uporabniki lahko srečali konec letošnjega ali v začetku prihodnjega leta. V drugi polovici prihodnjega leta vas čakajo tudi komercialne grafenske baterije na področju baterijskih aplikacij za mobilne telefone. Takrat je mogoče baterije mobilnega telefona Life hitrega polnjenja in varnostne težave reševati enega za drugim.
Uslužbenec Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd. je predstavil, da so litij-železo-fosfatne baterije in litij-manganovo kislinske baterije običajne baterije za električna vozila na trgu. Te tri vrste baterij imajo svoje prednosti in slabosti, vendar lahko kupci avtomobilov izberejo različne baterije glede na njihove prednosti in slabosti. Obstaja tudi grafenska baterija, ki je prebojna inovacija, ki lahko prepreči spontano vžig, kot je Teslina baterija.
Polycarbon Power je obvladal tehnologijo priprave grafenskih baterij. Dodajanje grafena materialu pozitivne elektrode in materialu pozitivne elektrode litijeve baterije zmanjša notranji upor baterije, s čimer se doseže hitro in hitro polnjenje in praznjenje ter močno izboljša življenjska doba baterije. Prav tako izboljša zmogljivost baterije, da prenese visoke in nizke temperature. To je osnovna tehnologija Polycarbon Power, ki je druga podjetja ne morejo kopirati. Priljubljenost grafenskih baterij bo preskok za električna vozila. Ko bodo grafenske baterije uporabljene v električnih vozilih, bodo imele moteče spremembe v celotni avtomobilski industriji.
Osnovna tehnologija
Glavna tehnološka skrivnost je sprejeti koncept oblikovanja celovitega ravnovesja zmogljivosti in pametno uvesti nove kompozitne ogljikove materiale na osnovi grafena v pozitivne in negativne elektrode kondenzatorskih baterij, da se doseže kombinacija običajnih superkondenzatorjev in visokoenergetskih baterij, s čimer se združuje odlična zmogljivost običajnih superkondenzatorjev in baterij.
uporaba
Grafenska popolnoma ogljikova kondenzatorska baterija je nov univerzalni vir energije. Lahko reši problem moči električnih vozil, lahko pa se uporablja tudi za površinske ladje, podmornice, letala brez posadke, rakete in vesoljska polja. Zlasti njegova edinstvena varnostna učinkovitost bo močno vplivala na razvoj industrije električnih vozil. Ta izdelek združuje prednosti gostote energije litijevih baterij in gostote moči superkondenzatorjev. Po novem nacionalnem standardu lahko življenjska doba izdelka doseže več kot 4000-krat, delovna temperatura pa se giblje od minus 30 stopinj Celzija do več kot 70 stopinj Celzija. Na podlagi zagotavljanja določene kilometrine je mogoče doseči visokotokovno hitro polnjenje in dolgo življenjsko dobo.
Tehnološki preboj
Nova popolna grafenska ogljična baterija ima prednosti velike zmogljivosti, električna energija se pretvori v kemično in nato sprosti v električno energijo. Njegova energijska gostota je višja kot pri najboljših trenutnih litijevih baterijah, gostota moči superkondenzatorjev pa je blizu gostote baterije in tradicionalne strukture kondenzatorja. , Prepoznajte prednosti baterij in kondenzatorjev.
prednost v zmogljivosti
Varna in stabilna nova grafenska polikarbonska kondenzatorska baterija, potem ko jo napolnite s pištolo za nohte, bo povzročila kratek stik in brez reakcije; ne bo eksplodiral, ko ga zažgemo.
Hitrost polnjenja je hitra, grafensko polikarbonsko baterijo pa je mogoče polniti z visokim tokom 10C. Za popolno polnjenje ene baterije je potrebnih le 6 minut, več kot 95 % pa se lahko popolnoma napolni v 10 minutah s stotinami zaporedno povezanih baterij.
Visoka gostota moči, do 200W/KG~1000W/KG, kar je več kot 3-krat več kot pri litijevih baterijah.
Odlične nizkotemperaturne lastnosti, lahko deluje v okolju minus 30 ℃.
Načelo in zmogljivost kapacitivne litijeve baterije sta v celoti analizirana
1. Načelo delovanja superkondenzatorjev in litijevih baterij
2. Osnovne raziskave in razvoj kapacitivnih litijevih baterij
1) Pogosti visoki tokovi imajo očitne škodljive učinke na zmogljivost baterije;
2) Povezava velikih kondenzatorjev na obeh koncih baterije lahko dejansko ublaži vpliv velikega toka na baterijo in s tem podaljša življenjsko dobo baterije;
3) Če se uporablja notranja povezava, je vsak delček materiala baterije zaščiten s kondenzatorjem, kar lahko podaljša življenjsko dobo baterije in izboljša lastnosti moči baterije.
1480302127385088553. jpg
3. Načelo delovanja kapacitivne litijeve baterije
Električna dvoslojna kapacitivna litijeva baterija je kombinacija načela delovanja superkondenzatorske litijeve baterije, elektrodnega materiala litijeve baterije in materiala elektrode superkondenzatorja. Komponente imajo tako kapacitivni električni dvoslojni princip shranjevanja fizične energije kot tudi vgrajeno kemično shranjevanje. Litijeva baterija temelji na energijskem principu in tako tvori kapacitivno litijevo baterijo.
Ključna tehnična vprašanja pri razvoju kapacitivnih litijevih baterij:
Zasnova elementa elektrode;
problem ujemanja delovne napetosti;
zasnova elektrolitskega elementa;
Problem ujemanja s strukturno zasnovo;
Tehnologija uporabe.
4. Razvrstitev kapacitivnih litijevih baterij
5. Kapacitivna zmogljivost litijeve baterije
6. Uporaba kapacitivnih litijevih baterij
Napajanje za električna vozila;
Električno motorno kolo, napajanje za kolesa;
Različne naprave za shranjevanje električne energije (vetrna energija, sončna energija, omare za shranjevanje energije itd.);
električna orodja;