Supercapacitors - ibu na ọbụna ultra

Okwu banyere arụmọrụ batrị, ọsọ, ikike na nchekwa na-aghọ ugbu a otu n'ime isi okwu zuru ụwa ọnụ. N'echiche na enweghị mmepe na mpaghara a egwu stagnation nke anyị dum oru mmepeanya.

Anyị dere nso nso a gbasara ịgbawa batrị lithium-ion na ekwentị. Ike ha na-enweghi afọ ojuju na ịchaji ngwa ngwa akpasuwo Elon Musk ma ọ bụ onye ọ bụla na-anụ ọkụ n'obi EV n'ihe karịrị otu oge. Anyị na-anụ banyere ihe ọhụrụ dị iche iche na mpaghara a ruo ọtụtụ afọ, ma ọ dịghị ọganihu ma nke ga-enye ihe ka mma na-eji kwa ụbọchị. Otú ọ dị, ruo oge ụfọdụ ugbu a, a na-ekwu ọtụtụ okwu banyere eziokwu ahụ bụ na enwere ike dochie batrị na capacitors ngwa ngwa, ma ọ bụ kama ụdị "super" ha.

Kedu ihe kpatara na capacitors nkịtị anaghị atụ anya inwe ọganihu? Azịza ya dị mfe. Otu kilogram mmanụ ụgbọala na-adaba ihe dị ka awa anọ kilowatt nke ume. Batrị dị na ụdị Tesla nwere ihe dị ka ugboro 4 obere ume. Otu kilogram nke capacitor uka bụ naanị 30 kWh. Ọ dịghị mkpa ịkọwa ihe mere capacitors omenala adịghị adabara maka ọrụ ọhụrụ a. Ikike ikike nke batrị lithium-ion nke oge a ga-eburịrị ọtụtụ narị ugboro.

A supercapacitor ma ọ bụ ultracapacitor bụ ụdị nke electrolytic capacitor na, ma e jiri ya tụnyere oge gboo electrolytic capacitors, nwere nnọọ elu eletriki capacitance (n'usoro nke ọtụtụ puku farads), na-arụ ọrụ voltaji nke 2-3 V. Nnukwu uru nke supercapacitors bụ obere oge nchaji na oge nchaji atụnyere ngwaọrụ nchekwa ike ndị ọzọ (dịka batrị). Nke a na-enye gị ohere ịbawanye ike ọkọnọ ruo 10 kW kwa kilogram nke ịdị arọ capacitor.

Otu n'ime ụdị ultracapacitor dị na ahịa.

Mmeri na ụlọ nyocha

Ọnwa ndị na-adịbeghị anya ewetala ọtụtụ ozi gbasara prototypes supercapacitor ọhụrụ. Na njedebe nke 2016, anyị mụtara, dịka ọmụmaatụ, na otu ndị ọkà mmụta sayensị si Mahadum Central Florida kere. usoro ọhụrụ maka ịmepụta supercapacitors, na-azọpụta ike karịa ma nagide ihe karịrị 30. cycles chaj/ chaja. Ọ bụrụ na anyị ejiri ndị supercapacitors dochie batrị ndị ahụ, ọ bụghị naanị na anyị ga-enwe ike ịgbanye smartphone na sekọnd, ma ọ ga-adịru ihe karịrị otu izu iji mee ihe, Nitin Choudhary, onye so n'òtù nyocha, gwara ndị mgbasa ozi. . Ndị ọkà mmụta sayensị Florida na-emepụta ihe ndị dị elu site na nde microconductors nke ekpuchiri n'ihe nwere akụkụ abụọ. Igwe eriri USB na-eduzi ọkụ eletrik nke ọma, na-ekwe ka capacitor na-ebufe ma na-agbapụta ngwa ngwa, na ihe akụkụ abụọ na-ekpuchi ha na-enye ohere ịchekwa ike buru ibu.

Ndị ọkà mmụta sayensị na Mahadum Tehran dị na Iran, bụ ndị na-emepụta ihe owuwu ọla kọpa na ngwọta amonia dị ka ihe electrode, nwere echiche yiri nke ahụ. Ndị Britain, n'aka nke ya, na-ahọrọ gels yiri nke a na-eji na lenses kọntaktị. Onye ọzọ weere polymers n'ime ụlọ ọrụ ahụ. Nnyocha na echiche enweghị njedebe gburugburu ụwa.

Ndị ọkà mmụta sayensị na-ekere òkè na ELECTROGRAPH oru ngo (Graphene-Based Electrodes for Supercapacitor Applications), nke EU kwadoro, na-arụ ọrụ na mmepụta ihe nke graphene electrode na ngwa nke ionic mmiri mmiri electrolytes na gburugburu ebe obibi na okpomọkụ. Ndị ọkà mmụta sayensị na-atụ anya na graphene ga-anọchi carbon arụ ọrụ (AC) na-eji na supercapacitor electrodes.

Ndị na-eme nchọpụta ebe a mepụtara graphite oxides, kewaa ha n'ime mpempe akwụkwọ graphene, wee jikọta mpempe akwụkwọ ndị ahụ ka ọ bụrụ nnukwu ike. E jiri ya tụnyere electrodes dabeere AC, graphene electrodes nwere mma nrapado mma na ikike nchekwa ike dị elu.

Ndị njem na-abanye - tram na-akwụ ụgwọ

Ụlọ ọrụ nyocha na-etinye aka na nyocha na imepụta ihe, ndị China etinyewokwa ndị nwere ikike n'ọrụ. Obodo Zhuzhou, Hunan Province, ekpughere n'oge na-adịbeghị anya tram mbụ ndị China mere site na supercapacitors (2), nke pụtara na ọ chọghị ahịrị elu. Tram na-enweta ume site na pantographs arụnyere na nkwụsị. Nchaji zuru ezu na-ewe ihe dịka 30 sekọnd, ya mere ọ na-eme mgbe ndị njem na-abanye ma na-apụ. Nke a na-enye ohere ka ụgbọ ala ahụ gaa 3-5 km na-enweghị ike mpụga, nke zuru ezu iji nweta nkwụsị ọzọ. Na mgbakwunye, ọ na-agbake ruo 85% nke ike n'oge breeki.

Ojiji bara uru nke supercapacitors dị ọtụtụ, site na sistemu ike, mkpụrụ ndụ mmanụ ọkụ, sel anyanwụ ruo ụgbọ ala eletrik. N'oge na-adịbeghị anya, ndị ọkachamara na-elekwasị anya na iji supercapacitors na ụgbọ ala eletrik ngwakọ. Igwe mmanụ ọkụ polymer diaphragm na-ana onye na-ebu ibu, nke na-echekwa ike eletrik eji eme ka injin dị ike. Enwere ike iji okirikiri chajị/ịwụsa ngwa ngwa SC mee ka ike dị elu nke mmanụ ọkụ chọrọ, na-enye ọrụ ọ fọrọ nke nta ka ọ bụrụ otu.

Ọ dị ka anyị abanyelarị na njedebe nke mgbanwe mgbanwe supercapacitor. Ahụmahụ na-egosi, Otú ọ dị, ọ bara uru igbochi oke ịnụ ọkụ n'obi ka ị ghara inwe mgbagwoju anya ma ghara ịhapụ ya na batrị ochie ewepụrụ n'aka gị.