用于电动汽车的纳米超级电容器

2019-01-12 10:23:48
来源:

创新的基于纳米材料的超级电容器将使大众市场的吸引力更接近德国不冷不热的公众利益。目前,这种运动受到该设备最先进技术的进步的推动。

电动汽车在挪威非常受欢迎,它们在斯堪的纳维亚国家的道路上很常见 - 以至于电动汽车第二次成为新车注册的首选。这与德国的情况形成鲜明对比,德国的电动汽车只占市场的一小部分。在德国道路上的4300万辆汽车中,只有8000辆是电动的。阻止德国驾驶者转向电动汽车的主要因素是投资成本高,行驶里程短,缺乏充电站。大规模接受电动汽车的另一个​​主要障碍是所涉及的充电时间。为传统汽车加油所需的时间短得多,这使得情况几乎无法比拟。然而,

这些替代能量存储装置是快速充电的,因此可以更好地支持在电动汽车中使用经济能量。以传统的汽油动力车为例,制动的动作将动能转化为散热和散热的热量。相反,电动车辆上的发电机能够通过将其转换成电能以进一步使用来利用动能。这种电力通常是颠簸,并且需要能够在短时间内承受大量能量输入的存储装置。在这个例子中,具有捕获和存储瞬时转换能量的能力的超级电容器完全符合图像。与提供有限充电/放电速率的电池不同,

快速储能装置的特征在于它们的能量和功率密度特性 - 换句话说,装置可以在给定的时间内相对于其质量传递的电能量。已知超级电容器具有高功率密度,由此可以在短时间内提供或捕获大量电能,尽管是低能量密度的短缺。超级电容器能够存储的能量通常约为电化学电池的10%(当比较相同重量的两个装置时)。

这正是挑战所在以及“ElectroGraph”项目试图解决的问题。ElectroGraph是一个由欧盟支持的项目,其财团由来自研究机构和行业的十个合作伙伴组成。该项目的主要任务之一是开发新型超级电容器,并显着提高储能能力。随着该项目于6月即将结束,斯图加特弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所的项目协调员Carsten Glanz解释了其成功结束的概念和方法:“在储存过程中,电能存储为附着在电极材料上的带电粒子。“ “所以要有效地储存更多能源,

石墨烯电极显着提高了能效

在众多测试中,研究人员和他的团队研究了纳米材料石墨烯,其极高的比表面积高达2,600 m 2 / g,高导电率几乎可以用作电极材料。它由碳原子制成的超薄单层晶格组成。当用作电极材料时,它用相同量的材料大大增加了表面积。从这个方面,石墨烯是显示出其潜在在更换活性碳-具有1000和1800米之间的比表面积-已经在商业超级电容器被用来日期材料2 / g以下。

“电极之间的空间充满了液体电解质,”格兰兹透露道。“我们将离子液体用于此目的。石墨烯基电极与离子液体电解质一起提供了理想的材料组合,我们可以在更高的电压下工作。” “通过以各层之间存在间隙的方式布置石墨烯层,研究人员能够建立一种有效利用该纳米材料可用的内在表面积的制造方法。这可以防止单个石墨烯层重新堆叠石墨,这将减少存储表面,从而减少能量存储容量。

“我们的电极在存储容量方面已经超过商用电极的75%,”工程师强调说。“我想,未来的汽车将有一个电池连接到遍布整个车辆的许多电容器,这将在加速期间的高功率需求阶段接管能量供应,例如空调系统的撞击。这些电容器。这样可以减轻电池的负担,并在启动汽车时覆盖电压峰值。因此,可以减小大型电池的尺寸。“

为了展示这项新技术,ElectroGraph联盟开发了一种演示器,该演示器由安装在汽车侧视镜中的超级电容器组成,并由一个充满能量的自给自足系统的太阳能电池充电。

声明:本站系本网编辑转载,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如涉及作品内容、版权和其它问题,请在30日内与本网联系,我们将在第一时间删除内容!
热门文章
头条推荐