Supercapacitors - Super ati paapa olekenka
Ọrọ ti ṣiṣe batiri, iyara, agbara ati ailewu ti di ọkan ninu awọn iṣoro akọkọ agbaye. Ni ori pe aipe idagbasoke ni agbegbe yii n halẹ lati da gbogbo ọlaju imọ-ẹrọ wa duro.
Laipẹ a kowe nipa awọn batiri litiumu-ion gbamu ninu awọn foonu. Agbara wọn ti ko ni itẹlọrun ti ko ni itẹlọrun ati gbigba agbara lọra ti dajudaju binu Elon Musk tabi eyikeyi iyaragaga ọkọ ayọkẹlẹ miiran diẹ sii ju ẹẹkan lọ. A ti n gbọ nipa ọpọlọpọ awọn imotuntun ni agbegbe yii fun ọpọlọpọ ọdun, ṣugbọn ko si ilọsiwaju ti yoo fun nkan ti o dara julọ ni lilo ojoojumọ. Sibẹsibẹ, fun awọn akoko bayi nibẹ ti wa kan pupo ti Ọrọ nipa o daju wipe awọn batiri le wa ni rọpo pẹlu sare-gbigba agbara capacitors, tabi dipo wọn "Super" version.
Kini idi ti awọn capacitors lasan ko nireti fun aṣeyọri kan? Idahun si rọrun. A kilo ti petirolu jẹ isunmọ 4. kilowatt-wakati agbara. Batiri ti o wa ninu awoṣe Tesla ni nipa awọn akoko 30 kere si agbara. Kilogram ti ibi-kapasito jẹ 0,1 kWh nikan. Ko si ye lati ṣalaye idi ti awọn capacitors arinrin ko dara fun ipa tuntun kan. Agbara batiri litiumu-ion ode oni yoo ni lati tobi pupọ ni ọpọlọpọ igba.
Supercapacitor tabi ultracapacitor jẹ iru kapasito elekitiroti ti, ni akawe si awọn agbara elekitiriki kilasika, ni agbara itanna giga ti o ga pupọ (lori aṣẹ ti ọpọlọpọ ẹgbẹrun farads), pẹlu foliteji iṣẹ ti 2-3 V. Awọn tobi anfani ti supercapacitors ni gbigba agbara kukuru pupọ ati awọn akoko gbigba agbara akawe si awọn ẹrọ ipamọ agbara miiran (fun apẹẹrẹ awọn batiri). Eyi n gba ọ laaye lati mu ipese agbara pọ si 10 kW fun kilogram ti iwuwo kapasito.
Ọkan ninu awọn awoṣe ti ultracapacitors ti o wa lori ọja.
Awọn aṣeyọri ninu awọn ile-iwosan
Awọn oṣu aipẹ ti mu alaye lọpọlọpọ nipa awọn afọwọṣe supercapacitor tuntun. Ni opin 2016, a kọ, fun apẹẹrẹ, pe ẹgbẹ kan ti awọn onimo ijinlẹ sayensi lati University of Central Florida ṣẹda. titun ilana fun ṣiṣẹda supercapacitors, fifipamọ agbara diẹ sii ati idaduro diẹ sii ju 30 XNUMX. idiyele / sisu iyika. Ti a ba ni lati rọpo awọn batiri pẹlu awọn supercapacitors wọnyi, kii ṣe nikan ni a yoo ni anfani lati gba agbara si foonuiyara ni iṣẹju-aaya, ṣugbọn iyẹn yoo to fun diẹ sii ju ọsẹ kan ti lilo, Nitin Chowdhary, ọmọ ẹgbẹ ti ẹgbẹ iwadii, sọ fun awọn media. . . Awọn onimo ijinlẹ sayensi Florida ṣẹda awọn agbara agbara lati awọn miliọnu microwires ti a bo pẹlu ohun elo onisẹpo meji. Awọn okun ti okun naa jẹ awọn olutọpa ina mọnamọna ti o dara julọ, gbigba fun gbigba agbara ni kiakia ati gbigba agbara ti capacitor, ati awọn ohun elo ti o ni iwọn meji ti o bo wọn laaye fun ibi ipamọ ti agbara ti o pọju.
Awọn onimo ijinlẹ sayensi lati Ile-ẹkọ giga ti Tehran ni Iran, ti o ṣe agbejade awọn ẹya bàbà la kọja ni awọn ojutu amonia bi ohun elo elekiturodu, faramọ imọran ti o jọra. Awọn ara ilu Gẹẹsi, lapapọ, yan awọn gels bii awọn ti a lo ninu awọn lẹnsi olubasọrọ. Ẹnikan mu awọn polima si idanileko naa. Iwadi ati awọn imọran jẹ ailopin ni ayika agbaye.
Sayensi lowo ninu ise agbese ELECTROGRAPH (Awọn Electrodes ti o da lori Graphene fun Awọn ohun elo Supercapacitor), ti a ṣe inawo nipasẹ EU, ti n ṣiṣẹ lori iṣelọpọ pupọ ti awọn ohun elo elekiturodu graphene ati ohun elo ti awọn elekitiroti olomi ionic ore ayika ni iwọn otutu yara. Awọn onimo ijinlẹ sayensi nireti iyẹn graphene yoo ropo mu ṣiṣẹ erogba (AC) ni a lo ninu awọn amọna ti supercapacitors.
Awọn oniwadi ṣe agbejade awọn oxides graphite nibi, pin wọn si awọn abọ ti graphene, ati lẹhinna fi awọn aṣọ-ikele naa sinu agbara supercapacitor. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn amọna AC ti o da, awọn amọna graphene ni awọn ohun-ini alemora to dara julọ ati agbara ipamọ agbara ti o ga julọ.
Awọn arinrin-ajo wiwọ - tram n gba agbara
Awọn ile-iṣẹ imọ-jinlẹ n ṣiṣẹ ni iwadii ati ṣiṣe apẹẹrẹ, ati pe awọn Kannada ti fi awọn agbara agbara sinu iṣe. Ilu Zhuzhou, Agbegbe Hunan, laipẹ ṣe afihan ọkọ oju-irin akọkọ ti Ilu Kannada ti o ni agbara nipasẹ supercapacitors (2), eyiti o tumọ si pe ko nilo laini oke. Tram naa ni agbara nipasẹ awọn pantographs ti a fi sori ẹrọ ni awọn iduro. Gbigba agbara ni kikun gba to iṣẹju-aaya 30, nitorinaa o waye lakoko wiwọ ati didenukole awọn arinrin-ajo. Eyi n gba ọkọ laaye lati rin irin-ajo 3-5 km laisi agbara ita, eyiti o to lati de ibi iduro ti o tẹle. Ni afikun, o gba pada si 85% ti agbara nigbati braking.
Awọn iṣeeṣe fun lilo ilowo ti supercapacitors jẹ lọpọlọpọ - lati awọn eto agbara, awọn sẹẹli epo, awọn sẹẹli oorun si awọn ọkọ ina. Laipe, akiyesi ti awọn alamọja ti ni ifarabalẹ si lilo awọn supercapacitors ni awọn ọkọ ina mọnamọna arabara. Cell idana diaphragm polima n gba agbara agbara supercapacitor kan, eyiti o tọju agbara itanna ti a lo lati ṣe agbara ẹrọ kan. Awọn iyara idiyele / awọn iyipo idasile ti SC le ṣee lo lati dan agbara tente oke ti a beere fun sẹẹli epo, pese iṣẹ ṣiṣe iṣọkan.
O dabi pe a ti wa tẹlẹ lori iloro ti supercapacitor Iyika. Iriri fihan, sibẹsibẹ, pe o tọ lati ni idaduro awọn iwọn itara ti itara ki o má ba ni idamu ati pe ki o maṣe fi batiri atijọ silẹ ni ọwọ rẹ.
