Supercapacitors - super ary na dia ultra
Ny olana momba ny fahombiazan'ny bateria, ny hafainganam-pandeha, ny fahafaha-manao ary ny fiarovana dia lasa iray amin'ireo olana lehibe manerantany. Amin'ny heviny fa ny tsy fampandrosoana amin'ity faritra ity dia manohintohina ny sivilizasiona ara-teknika manontolo.
Vao haingana izahay no nanoratra momba ny fipoahana bateria lithium-ion amin'ny telefaona. Ny fahafahan'izy ireo mbola tsy mahafa-po sy ny fiampangana miadana dia tena nahasosotra an'i Elon Musk na ireo mpankafy fiara elektrika hafa mihoatra ny indray mandeha. Efa an-taonany maro no nandrenesantsika ireo fanavaozana isan-karazany amin'ity sehatra ity, saingy mbola tsy misy fandrosoana izay hanome zavatra tsara kokoa amin'ny fampiasana andavanandro. Na izany aza, nandritra ny fotoana kelikely dia be ny resaka momba ny hoe ny bateria dia azo soloina amin'ny capacitors haingana, na ny dikan-ny "super".
Nahoana ny capacitors tsotra no tsy manantena fandrosoana? Tsotra ny valiny. Ny kilaon'ny lasantsy dia eo amin'ny 4. kilowatt-ora ny angovo. Ny bateria ao amin'ny modely Tesla dia manana angovo 30 heny eo ho eo. Ny kilao ny capacitor faobe dia 0,1 kWh ihany. Tsy ilaina ny manazava hoe nahoana ny capacitors tsotra dia tsy mety amin'ny andraikitra vaovao. Ny capacitance an'ny bateria lithium-ion maoderina dia tokony ho avo zato heny.
Ny supercapacitor na ultracapacitor dia karazana capacitor elektrôltika izay, raha oharina amin'ny capacitors electrolytique klasika, dia manana capacitance elektrika avo dia avo (amin'ny filaharana an'arivony farads), miaraka amin'ny voltase miasa 2-3 V. Ny tombony lehibe indrindra amin'ny supercapacitors dia tena fohy ny famandrihana sy ny fanalana fotoana raha oharina amin'ny fitaovana fitahirizana angovo hafa (oh: bateria). Izany dia ahafahanao mampitombo ny famatsiana herinaratra ho 10 kW isaky ny kilao ny lanjan'ny capacitor.
Iray amin'ireo modely amin'ny ultracapacitors hita eny an-tsena.
Ny zava-bita tao amin'ny laboratoara
Ny volana lasa izay dia nitondra fampahalalana be dia be momba ny prototypes supercapacitor vaovao. Tamin'ny faran'ny taona 2016, nianatra izahay, ohatra, fa nisy andiana mpahay siansa avy ao amin'ny Oniversiten'i Central Florida namorona. dingana vaovao amin'ny famoronana supercapacitors, mitahiry angovo bebe kokoa ary mahazaka mihoatra ny 30 XNUMX. tsingerin'ny charge/discharge. Raha solointsika amin'ireo supercapacitors ireo ny bateria, dia tsy vitan'ny hoe afaka mamatsy finday iray ao anatin'ny segondra isika, fa ampy ho an'ny fampiasana herinandro mahery izany, hoy i Nitin Chowdhary, mpikambana ao amin'ny ekipa mpikaroka, tamin'ny haino aman-jery. . Ny mpahay siansa Florida dia mamorona supercapacitors avy amin'ny microwires an-tapitrisany voarakotra fitaovana roa dimanjato. Ny tadin'ny tariby dia mpitatitra herinaratra tena tsara, mamela ny fiampangana haingana sy ny famoahana ny capacitor, ary ny fitaovana roa-dimensional manarona azy ireo dia mamela ny fitehirizana angovo be dia be.
Ny mpahay siansa avy ao amin'ny Oniversiten'i Tehran ao Iran, izay mamokatra rafitra varahina porous amin'ny vahaolana amoniaka ho fitaovana electrode, dia mifikitra amin'ny hevitra mitovy. Ny Britanika indray dia misafidy gel toy ny ampiasaina amin'ny lantihy. Nisy olon-kafa nitondra ny polymère tany amin'ny atrikasa. Ny fikarohana sy ny hevitra dia tsy misy farany manerana izao tontolo izao.
Mpahay siansa nandray anjara tamin'ny tetikasa ELECTROGRAPH (Graphene-Based Electrodes for Supercapacitor Applications), vatsian'ny Vondrona Eoropeana, dia niasa tamin'ny famokarana faobe ny graphene electrode fitaovana sy ny fampiharana ny tontolo iainana sariaka ionic ranon-javatra electrolytes amin'ny mari-pana. Manantena izany ny mpahay siansa graphene dia hanolo ny karbônina mavitrika (AC) dia ampiasaina amin'ny electrodes ny supercapacitors.
Namokatra oksizenina grafita teto ireo mpikaroka, nozarainy ho takelaka misy graphene, ary natsofoka tao anaty supercapacitor ny takelaka. Raha ampitahaina amin'ny electrodes miorina amin'ny AC, ny electrodes graphene dia manana fananana adhesive tsara kokoa sy fahaiza-manao fitahirizana angovo ambony kokoa.
Miakatra mpandeha - mandeha ny tram
Ny ivon-toeram-pikarohana dia miasa amin'ny fikarohana sy ny prototyping, ary ny sinoa dia nampihatra ny supercapacitors. Ny tanànan'i Zhuzhou, Faritanin'i Hunan, vao haingana no namoaka ny tram vita sinoa voalohany ampiasain'ny supercapacitors (2), izay midika fa tsy mila tsipika ambony. Ny tram dia mandeha amin'ny pantographs napetraka amin'ny fiatoana. Maharitra 30 segondra eo ho eo ny fiampangana feno, noho izany dia atao mandritra ny fiaingana sy fidinan'ny mpandeha izany. Izany dia mamela ny fiara handeha 3-5 km tsy misy hery ivelany, izay ampy ho any amin'ny fiatoana manaraka. Ankoatra izany, dia mamerina hatramin'ny 85%-n'ny angovo rehefa mandrehitra.
Betsaka ny fahafaha-miasa amin'ny fampiasana supercapacitors - avy amin'ny rafitra angovo, selan-tsolika, sela masoandro mankany amin'ny fiara elektrika. Vao haingana, ny sain'ny manam-pahaizana manokana dia nifantoka tamin'ny fampiasana supercapacitors amin'ny fiara elektrika hybrid. Ny selan-tsolika polymère diaphragm dia mamatsy supercapacitor, izay mitahiry angovo elektrika ampiasaina amin'ny motera. Ny tsingerin'ny fiampangana / famotsorana haingana an'ny SC dia azo ampiasaina hanalefahana ny herin'ny tampony ilaina amin'ny selan-tsolika, izay manome fampisehoana mitovy.
Toa efa eo amin'ny tokonam-baravaran'ny revolisiona supercapacitor isika. Asehon'ny traikefa anefa fa ilaina ny manakana ny hafanam-po tafahoatra mba tsy ho sahiran-tsaina sy tsy ho tavela miaraka amin'ny batterie taloha efa lany eny an-tananao.
