Νέα τεχνολογική καινοτομία: Υπερπυκνωτές αποθήκευσης υψηλής ενέργειας

Οι υπερπυκνωτές παίζουν σημαντικό ρόλο ως εφεδρικές πηγές ενέργειας σε διάφορες εφαρμογές όπως smartphone, αυτοκίνητα και συμπαγείς ηλεκτρονικές συσκευές. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μπαταρίες, οι υπερπυκνωτές διαπρέπουν στο να παρέχουν σύντομες και ισχυρές εκρήξεις ενέργειας, αλλά έχουν κακή απόδοση στη μακροπρόθεσμη παροχή ρεύματος. Προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση των υπερπυκνωτών, ερευνητές από την Ανώτατη Σχολή Οικονομικών Επιστημών (HSE MIEM) του Ρωσικού Εθνικού Ερευνητικού Πανεπιστημίου έχουν σχεδιάσει ένα μαθηματικό μοντέλο για την ενίσχυση της χωρητικότητας αποθήκευσης των πυκνωτών χρησιμοποιώντας εναλλακτικούς ηλεκτρολύτες βασισμένους σε πολυμερή. Τα ευρήματα της έρευνας δημοσιεύονται στο περιοδικό Physical Review E.

Ένας υπερπυκνωτής αποτελείται από μεταλλικά ηλεκτρόδια βυθισμένα σε έναν ηλεκτρολύτη, ο οποίος είναι ένα υγρό διάλυμα που περιέχει φορτισμένα σωματίδια. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν Πολυηλεκτρολύτες αντί για παραδοσιακούς ηλεκτρολύτες χαμηλού μοριακού βάρους για να βελτιώσουν την χωρητικότητα των πυκνωτών. Οι πολυηλεκτρολύτες μπορούν να προσελκύουν ηλεκτρόδια πιο αποτελεσματικά επειδή η φορτισμένη αλυσίδα πολυμερούς είναι πιο ελκυστική από έναν ηλεκτρολύτη χαμηλού μοριακού βάρους. Το μαθηματικό μοντέλο των ερευνητών αποκάλυψε ότι όταν οι πόροι του ηλεκτροδίου είναι στενοί, οι πολυμερείς αλυσίδες του ηλεκτρολύτη δεν μπορούν να διεισδύσουν στο τοίχωμα των πόρων λόγω ηλεκτροστατικής απώθησης.
Ο Yury Budkov, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης και καθηγητής HSE MIEM, εξήγησε: "Μπορούμε να βελτιώσουμε την χωρητικότητα χρησιμοποιώντας Πολυηλεκτρόλυτο, αλλά ταυτόχρονα πρέπει να αποφύγουμε τυχόν αρνητικές επιπτώσεις. Έχουμε καθορίσει τις παραμέτρους της καλύτερης απόδοσης του πολυμερούς και πιστέψτε ότι η σωστή χρήση του Πολυηλεκτρολύτη μπορεί να επιτύχει περισσότερη αποθήκευση ενέργειας».

Οι υπερπυκνωτές έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις παραδοσιακές μπαταρίες, όπως λιγότερη φθορά και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Επιπλέον, οι υπερπυκνωτές επιδεικνύουν εξαιρετική απόδοση σε ένα ευρύτερο εύρος θερμοκρασίας (-40 βαθμοί C έως συν 65 βαθμούς C), το οποίο είναι μεγαλύτερο από το εύρος λειτουργίας των μπαταριών ιόντων λιθίου.
Τα πεδία εφαρμογής των υπερπυκνωτών είναι πολύ εκτεταμένα, συμπεριλαμβανομένων των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, της τεχνολογίας της ρομποτικής και των μέσων μαζικής μεταφοράς. Για παράδειγμα, ορισμένα ηλεκτρικά λεωφορεία χρησιμοποιούν υπερπυκνωτές για να φορτίζουν γρήγορα κατά τη στάθμευση και να μπορούν να φτάσουν γρήγορα στον επόμενο προορισμό τους.
Αυτή η μελέτη αποτελεί μέρος ενός ευρύτερου ερευνητικού έργου και οι ερευνητές σχεδιάζουν να διερευνήσουν περαιτέρω τη συμπεριφορά διπλής στρώσης στη διεπιφάνεια μεταλλικού ηλεκτρολύτη και να αξιολογήσουν τη διαφορική χωρητικότητα μέσω αριθμητικής μοντελοποίησης. Μέσα από μια εις βάθος κατανόηση των φυσικών και χημικών διεργασιών στο ηλεκτρικό διπλό στρώμα, οι μηχανικοί μπορούν να αναπτύξουν καλύτερα υπερπυκνωτές και τελικά να δημιουργήσουν πιο ισχυρό και αποδοτικό εξοπλισμό.

Αυτή η πρωτοποριακή έρευνα φέρνει νέες δυνατότητες για την ανάπτυξη τεχνολογίας υπερπυκνωτών, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε περισσότερη καινοτομία και να βελτιώσει την απόδοση της αποθήκευσης ενέργειας και των κινητών συσκευών στο μέλλον.

Η εταιρεία μας επικεντρώνεται σε κορυφαίας ποιότητας χάλκινο καπάκι, επαφές ακροδεκτών ασφαλειών, (ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΟΧΗΜΑ) EV Film Capacitor BusBar, (SOLAR POWER) PV BusBar Inverter, Laminated BusBar, Θήκες αλουμινίου για νέες ενεργειακές μπαταρίες, Χαλκός/Ορείχαλκος/Αλουμίνιο/Stainless Ανταλλακτικά σφράγισης και άλλα ηλεκτρικά προϊόντα Συναρμολόγηση σφράγισης και συγκόλλησης μετάλλων για περισσότερα από 18 χρόνια στην Κίνα. Ξεκινήσαμε ως μια μικρή επιχείρηση, αλλά τώρα έχουμε γίνει ένας από τους κορυφαίους προμηθευτές στη βιομηχανία ηλεκτρικών και φωτοβολταϊκών στην Κίνα.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ανάγκες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας και θα σας απαντήσουμε το συντομότερο δυνατό!