site logo

Порівняльний аналіз споріднених суперконденсаторів, літієвих і графенових батарей

А суперконденсатори — це два види накопичувачів енергії з великим потенціалом і широким застосуванням. Їх принципи, характеристики і сфера застосування різні, і кожен має свої переваги. З самого початку графен був визнаний революційним матеріалом для зберігання енергії через його сильну електропровідність.

5 хвилин на зарядку! Запас ходу 500 кілометрів! Живлення від графенової батареї – без турбот!

Графен являє собою плоску одноатомну плівку, що складається з атомів вуглецю. Його товщина всього 0.34 нанометра. Один шар у 150,000 XNUMX разів перевищує діаметр людського волосся. На даний момент це найтонший і найміцніший наноматеріал, відомий у світі, з хорошою світлопропусканням і здатністю до складання. Оскільки є лише один шар атомів, а електрони обмежені в одній площині, графен також має абсолютно нові електричні властивості. Графен є найбільш електропровідним матеріалом у світі. Графеновий композитний струмопровідний порошок додається до традиційної літієвої батареї мобільного телефону, щоб покращити продуктивність заряду та розряду батареї та її термін служби.

Проте технічні труднощі в процесі підготовки є найбільшою перешкодою для реалізації потенціалу графену. В даний час більшість технологій графенових акумуляторів все ще знаходяться в стадії експериментальної розробки. Невже нам треба довго чекати?

Нещодавно Polycarbon Power, дочірня компанія Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd., розробила справжній комерційний продукт з графенової батареї, вивівши графенові батареї в лабораторній стадії на ринок акумуляторів і успішно вирішивши проблему графенових батарей. . Нестабільна, повільна швидкість зарядки та низька ємність наявних батарей джерела живлення.

Zhuhai Polycarbon використовує концепцію всебічного балансу продуктивності, розумно вводить нові композитні вуглецеві матеріали на основі графену в позитивні та негативні електроди конденсаторних батарей і поєднує звичайні суперконденсатори з високоенергетичними батареями для розробки нового типу надвисокопродуктивних батарей. .

Перш за все, графенові батареї вперше будуть застосовані до акумуляторів електромобілів. Очікується, що вони зможуть зустрітися з користувачами наприкінці цього або на початку наступного року. У другій половині наступного року вас також побачать комерційні графенові батареї в області застосування акумуляторів для мобільних телефонів. У той час батареї мобільних телефонів з можливістю швидкої зарядки та безпекою можуть бути вирішені один за іншим.

Співробітник компанії Zhuhai Polycarbon Composite Materials Co., Ltd. повідомив, що літій-залізо-фосфатні батареї та літій-марганцево-кислотні акумулятори є поширеними акумуляторами для електромобілів на ринку. Ці три види акумуляторів мають свої плюси і мінуси, але покупці автомобілів можуть вибрати різні акумулятори відповідно до своїх плюсів і мінусів. Існує також графеновий акумулятор, який є проривною інновацією, яка може запобігти самозайманню, як батарея Tesla.

Polycarbon Power освоїла технологію приготування графенових батарейок. Додавання графену до матеріалу позитивного електрода та матеріалу позитивного електрода літієвої батареї зменшує внутрішній опір батареї, тим самим реалізуючи високу швидкість та швидку зарядку та розрядку, а також значно покращуючи термін служби батареї. Це також покращує продуктивність акумулятора, щоб витримувати високі та низькі температури. Це основна технологія Polycarbon Power, яку інші компанії не можуть скопіювати. Популярність графенових батарей стане стрибком для електромобілів. Як тільки графенові батареї будуть застосовані до електромобілів, вони зазнають руйнівних змін у всій автомобільній промисловості.

Основна технологія

Основна технологічна загадка полягає в тому, щоб прийняти концепцію всебічного балансу продуктивності та розумно ввести нові композитні вуглецеві матеріали на основі графену в позитивні та негативні електроди конденсаторних батарей для досягнення комбінації звичайних суперконденсаторів і високоенергетичних батарей, поєднуючи тим самим відмінна продуктивність звичайних суперконденсаторів і батарей Комбіновані.

використання

Графеновий повністювуглецевий конденсаторний акумулятор – нове універсальне джерело живлення. Він може вирішити проблему потужності електромобілів, а також може застосовуватися до надводних кораблів, підводних човнів, безпілотних літальних апаратів, ракет та аерокосмічних полів. Зокрема, його унікальні показники безпеки матимуть глибокий вплив на розвиток індустрії електромобілів. Цей продукт поєднує в собі переваги щільності енергії літієвих батарей і щільності потужності суперконденсаторів. Згідно з новим національним стандартом, термін служби продукту може досягати понад 4000 разів, а робоча температура коливається від мінус 30 градусів Цельсія до понад 70 градусів Цельсія. На основі забезпечення певного пробігу може бути досягнута швидка зарядка сильного струму та тривалий термін служби.

Технологічний прорив

Новий повний графеновий вуглецевий акумулятор має переваги великої ємності, електрична енергія перетворюється в хімічну, а потім виділяється в електрику. Його щільність енергії вища, ніж у найкращих поточних літієвих батарей, а щільність потужності суперконденсаторів близька до щільності енергії батареї та традиційної структури конденсатора. , Визнайте переваги акумуляторів і конденсаторів.

перевага у виконанні

Безпечна та стабільна нова батарея з графеновим полікарбоновим конденсатором після заповнення пістолетом для цвяхів викличе коротке замикання та ніякої реакції; він не вибухне при підпалюванні.

Швидкість зарядки швидка, а акумулятор з графенового полікарбона можна заряджати при високому струмі 10°C. Повна зарядка однієї батареї займає всього 6 хвилин, а більше 95% можна повністю зарядити за 10 хвилин із сотнями батарей, з’єднаних послідовно.

Висока щільність потужності, до 200 Вт/кг ~ 1000 Вт/кг, що еквівалентно більш ніж у 3 рази більше, ніж у літієвих батарей.

Відмінні низькотемпературні характеристики, може працювати в середовищі мінус 30 ℃.

Принцип і продуктивність ємнісної літієвої батареї повністю проаналізовано

1. Принцип роботи суперконденсаторів і літієвих батарей

2. Фундаментальні дослідження та розробка ємнісної літієвої батареї

1) Часті впливи високого струму мають очевидний негативний вплив на продуктивність акумулятора;

2) Підключення великих конденсаторів на обох кінцях батареї може справді амортизувати вплив великого струму на батарею, тим самим подовжуючи термін служби батареї;

3) Якщо використовується внутрішнє з’єднання, кожна частинка матеріалу батареї захищена конденсатором, що може продовжити термін служби батареї та покращити характеристики потужності батареї.

1480302127385088553. jpg

3. Принцип роботи ємнісної літієвої батареї

Електрична двошарова ємнісна літієва батарея є комбінацією принципу роботи суперконденсаторної літієвої батареї, матеріалу електродів літієвої батареї та матеріалу електродів суперконденсатора. Компоненти мають як ємнісний електричний двошаровий принцип зберігання фізичної енергії, так і вбудований хімічний накопичувач. Літієва батарея заснована на енергетичному принципі, таким чином утворюючи ємнісний літієвий акумулятор.

Ключові технічні проблеми при розробці ємнісних літієвих батарей:

Конструкція електродного елемента;

проблема узгодження робочої напруги;

конструкція електролітного елемента;

Конструктивне проектування проблеми відповідності продуктивності;

Технологія застосування.

4. Класифікація ємнісних літієвих акумуляторів

5. Продуктивність ємнісної літієвої батареї

6. Застосування ємнісних літієвих батарей

джерело живлення електромобіля;

Електромотоцикл, блок живлення велосипеда;

Різні пристрої накопичення електроенергії (енергія вітру, сонячна енергія, шафи для зберігання енергії тощо);

електроінструменти;