- 20
- Dec
En jämförande analys av relaterade superkondensatorer, litiumbatterier och grafenbatterier
Och superkondensatorer är två typer av energilagringsenheter med stor potential och bred tillämpning. Deras principer, egenskaper och tillämpningsområde är olika, och var och en har sina egna fördelar. Från början har grafen hyllats som ett revolutionerande energilagringsmaterial på grund av dess starka elektriska ledningsförmåga.
5 minuter att ladda! 500 kilometers räckvidd! Graphene batteri strömförsörjning bekymmersfri!
Grafen är en platt monoatomisk film som består av kolatomer. Den är bara 0.34 nanometer tjock. Ett lager är 150,000 XNUMX gånger diametern på ett människohår. Det är för närvarande det tunnaste och starkaste nanomaterialet som är känt i världen, med god ljustransmittans och vikningsförmåga. Eftersom det bara finns ett lager av atomer och elektronerna är begränsade till ett plan, har grafen också helt nya elektriska egenskaper. Grafen är det mest ledande materialet i världen. Det ledande grafenkompositpulvret läggs till det traditionella mobiltelefonens litiumbatteri för att förbättra batteriets laddnings- och urladdningsprestanda och cykellivslängd.
De tekniska svårigheterna i beredningsprocessen är dock det största hindret för att realisera grafenens potential. För närvarande är de flesta grafenbatteriteknologier fortfarande i det experimentella utvecklingsstadiet. Måste vi verkligen vänta länge?
Nyligen har Polycarbon Power, ett helägt dotterbolag till Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd., utvecklat en äkta kommersiell grafenbatteriprodukt som tar med grafenbatterier i laboratoriestadiet in på batterimarknaden och framgångsrikt löst problemet med grafenbatterier . Instabil, långsam laddningshastighet och låg kapacitet hos befintliga strömförsörjningsbatterier.
Zhuhai Polycarbon antar designkonceptet med omfattande prestandabalans, introducerar på ett smart sätt nya grafenbaserade kompositkolmaterial i de positiva och negativa elektroderna på kondensatorbatterier och kombinerar vanliga superkondensatorer med högenergibatterier för att utveckla en ny typ av ultrahögpresterande batterier .
Först och främst kommer grafenbatterier först att appliceras på elfordonsbatterier. Det förväntas att de kommer att kunna träffa användare i slutet av detta år eller början av nästa år. Under andra halvan av nästa år kommer kommersiella grafenbatterier inom området för mobiltelefonbatteriapplikationer också att se dig. På den tiden kan mobiltelefonbatterier Life snabbladdningskapacitet och säkerhetsproblem lösas en efter en.
En anställd på Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd. introducerade att litiumjärnfosfatbatterier och litiummangansyrabatterier är vanliga elfordonsbatterier på marknaden. Dessa tre typer av batterier har sina för- och nackdelar, men bilköpare kan välja olika batterier efter deras för- och nackdelar. Det finns också ett grafenbatteri, vilket är en banbrytande innovation som kan förhindra spontan förbränning som Teslas batteri.
Polycarbon Power har bemästrat förberedelsetekniken för grafenbatterier. Att lägga till grafen till det positiva elektrodmaterialet och det positiva elektrodmaterialet i litiumbatteriet minskar batteriets inre motstånd, vilket förverkligar höghastighets och snabb laddning och urladdning, och avsevärt förbättrar batteriets livslängd. Det förbättrar också batteriets prestanda för att klara höga och låga temperaturer. Detta är kärntekniken i Polycarbon Power, som inte kan kopieras av andra företag. Populariteten för grafenbatterier kommer att bli ett språng för elfordon. När grafenbatterier väl appliceras på elfordon kommer de att ha störande förändringar i hela bilindustrin.
‘S kärnteknologi
Kärnteknologins mysterium är att anta designkonceptet med omfattande prestandabalans och på ett smart sätt introducera nya grafenbaserade kompositkolmaterial i de positiva och negativa elektroderna på kondensatorbatterier för att uppnå kombinationen av vanliga superkondensatorer och högenergibatterier, och därigenom kombinera utmärkt prestanda för vanliga superkondensatorer och batterier kombinerade.
användning
Grafen-kolkondensatorbatteri är en ny universell strömkälla. Det kan lösa elfordons kraftproblem och kan även användas på ytfartyg, ubåtar, obemannade flygfarkoster, missiler och rymdfält. I synnerhet kommer dess unika säkerhetsprestanda att ha en djupgående inverkan på utvecklingen av elfordonsindustrin. Denna produkt kombinerar fördelarna med energitätheten hos litiumbatterier och effekttätheten hos superkondensatorer. Enligt den nya nationella standarden kan produktens livslängd nå mer än 4000 gånger, och driftstemperaturen varierar från minus 30 grader Celsius till över 70 grader Celsius. På basis av att säkerställa en viss körsträcka kan högströms snabbladdning och lång livslängd uppnås.
Tekniskt genombrott
Det nya kompletta grafenkolkapacitetsbatteriet har fördelarna med stor kapacitet, elektrisk energi omvandlas till kemisk energi och släpps sedan ut till elektricitet. Dess energitäthet är högre än de bästa nuvarande litiumbatterierna, och effekttätheten för superkondensatorer är nära den för batteriet och den traditionella kondensatorstrukturen. , Inse fördelarna med batterier och kondensatorer.
prestandafördel
Säkert och stabilt, det nya grafenpolykarbonkondensatorbatteriet, efter att ha fyllts med en spikpistol, kommer det att kortsluta och ingen reaktion; den kommer inte att explodera när den brinner.
Laddningshastigheten är snabb, och grafenpolykarbonbatteriet kan laddas med en hög ström på 10C. Det tar bara 6 minuter att ladda ett enda batteri helt, och mer än 95 % kan laddas helt på 10 minuter med hundratals batterier kopplade i serie.
Hög effekttäthet, upp till 200W/KG~1000W/KG, vilket motsvarar mer än 3 gånger så mycket som litiumbatterier.
Utmärkta lågtemperaturegenskaper, kan fungera i en miljö på minus 30 ℃.
Principen och prestandan för kapacitiva litiumbatterier analyseras fullständigt
1. Arbetsprincipen för superkondensatorer och litiumbatterier
2. Grundläggande forskning och utveckling av kapacitivt litiumbatteri
1) Frekventa högströmspåverkan har uppenbara negativa effekter på batteriets prestanda;
2) Att ansluta stora kondensatorer i båda ändarna av batteriet kan verkligen buffra påverkan av stor ström på batteriet, och därigenom förlänga batteriets livslängd;
3) Om den interna anslutningen används, skyddas varje batterimaterialpartikel av kondensatorn, vilket kan förlänga batteriets livslängd och förbättra batteriets effektegenskaper.
1480302127385088553. jpg
3. Arbetsprincipen för kapacitivt litiumbatteri
Det elektriska kapacitiva litiumbatteriet med dubbelt lager är en kombination av arbetsprincipen för superkondensatorlitiumbatteriet, litiumbatteriets elektrodmaterial och superkondensatorns elektrodmaterial. Komponenterna har både den kapacitiva elektriska dubbellagers fysiska energilagringsprincipen och den inbäddade kemikalielagringen. Litiumbatteri baserat på energiprincipen, vilket bildar ett kapacitivt litiumbatteri.
Nyckeltekniska frågor i utvecklingen av kapacitiva litiumbatterier:
Elektrodelementdesign;
arbetsspänningsmatchningsproblem;
design av elektrolytelement;
Strukturell design problem matchande prestanda;
Applikationsteknik.
4. Klassificering av kapacitiva litiumbatterier
5. Kapacitiv litiumbatteriprestanda
6. Kapacitiva litiumbatteriapplikationer
Strömförsörjning för elfordon;
Elektrisk motorcykel, cykel strömförsörjning;
Olika lagringsenheter för elektrisk energi (vindenergi, solenergi, energilagringsskåp, etc.);
elektriska verktyg;