A batteria mediata da a superficia pò fà u tempu di carica di u veiculu elettricu solu uni pochi di minuti

Author: Iflowpower - Fornitur Portable Power Station

Comparare supercapacitors è batterie, cum&39;è mostra in a batteria superficia-mediated avendu trè spessi elettrodi differente, tramindui densità alta putenza, è densità alta energia. Fonte: Induve hè a Società Americana di Chemistry, hè cum&39;è un avanzu in una tecnulugia di bateria, ma ùn hè micca una bateria. Nanotekinstruments, Inc.

è e so filiali, Angstronmaterials, Inc. di Ohton, sviluppatu New specification, usata à cuncepisce l&39;equipaggiu di almacenamento d&39;energia, secondu a navetta rapida di un gran numaru di ioni di lithium in l&39;elettrodu, stu elettrodu hà una grande superficia di graphene. Stu dispusitivu di almacenamentu di energia pò esse assai utile per i veiculi elettrici, chì ponu riduce u tempu di carica, scurciatu da menu di un minutu da l&39;ore.

Altre applicazioni ponu include u almacenamentu di l&39;energia rinnuvevule (per esempiu, u almacenamentu di l&39;energia solare è eolica) è e reti intelligenti. I circadori anu dettu chì stu novu dispositivu hè una batteria di scambiu di ioni di lithium per a funzione di a superficia di graphene, o più simplice, una batteria mediata da a superficia (SMCS: Surface-Mediatedcells). Ancu l&39;attrezzatura attuale usa materiali è strutture senza apertura, ponu digià superà e batterie di lithium-ion è supercapacitors.

Stu novu dispositivu pò furnisce 100 kilowatts per kilowatt di bateria, 100 volte più altu di e batterie di lithium-ion cummerciale, 10 volte più altu di supercapacitor. A più alta hè a densità di putenza, più veloce hè a velocità di trasferimentu d&39;energia (pò risultatu in una velocità di carica più veloce). Inoltre, sta nova bateria pò almacenà a densità d&39;energia di 160 watts per kilogramu di bateria, chì hè paragunabile à a bateria di lithium-ion cummercializata, 30 volte più altu ch&39;è u supercapacitor tradiziunale.

A più grande hè a densità di energia, più energia pò esse almacenata, più energia hè almacenata (cun ​​​​un chilometru di guida più longu di veiculi elettrici). Se ci hè u stessu pesu di l&39;equipaggiu, l&39;attuale batteria mediata da a superficia è e batterie di lithium-ion ponu esse aduprate per i veiculi elettrici, è u fundatore di Nano Instrument and Angerstron Materials Company Joint fundatore Jiang Bauz (Borz.jang) Si dice chì a nostra batteria mediata da a superficia hè simile à l&39;attuale batteria lithium-ion, pò ancu aumentà a densità di energia, cusì pò ancu migliurà.

Tuttavia, in principiu, e batterie mediate da a superficia ponu esse caricate in uni pochi di minuti (ùn pò esse menu di un minutu), piuttostu chè ore, cum&39;è a bateria di lithium-ion usata in i veiculi elettrici. Jiang Bauldz è u so cumpagnu in Nanotechnology Instrument Co., Ltd.

è Angersmia Material Company anu publicatu stu studiu, chì hè u studiu di l&39;equipaggiu d&39;almacenamiento d&39;energia di a prossima generazione, publicatu in u più recente "Nano Express "(Nanoletters). E duie cumpagnie sò specializate in a cummercializazione di nanomateriali, Angerstrong hè u più grande fabricatore di nano-granite (NGPS: Nanographeneplatelets). Cum&39;è i circadori spieganu in a so ricerca, ci sò i so punti di forza è debule in u almacenamentu di energia, batterie è supercapacitors.

Ancu se a densità di l&39;energia di e batterie di ioni di litio (120-150 watt / kg) hè assai più altu ch&39;è u supercapacitor (5 watt / kg), sta batteria hà una densità di putenza bassa (batteria 1 kW / kg), Comparare 10 kW / kg batteria). Parechje squadre di ricerca anu fattu sforzi per aghjunghje a densità di putenza di a bateria di lithium-ion, migliurà a densità d&39;energia di u supercapacitor, ma sti dui spazii anu sempre sfide maiò. Perchè un novu quadru hè furnitu, pò esse usatu per i dispositi di almacenamento d&39;energia, cusì sta batteria mediata da a superficia permette à i circadori di svià queste sfide.

Sviluppà stu novu dispositivu di almacenamiento di energia, riducendu u distaccu trà u rendiment di a bateria di lithium ion è supercapacitor, è Jiang Bauz hà dettu. A più impurtante, stu quadru fundamentale novu per a fabricazione di i dispusitivi di almacenamentu di l&39;energia, chì permette à i circadori di ottene una densità d&39;energia alta, ma ancu una densità di putenza alta, senza sacrificà unu per l&39;altru. L&39;elettrodu di a batteria mediata da a superficia hà una grande superficia, cusì chì a grande quantità di ioni sferisce rapidamente, purtendu u tempu di carica veloce.

Surghjente: A chjave per u funziunamentu di a batteria mediata da a superficia di a Chimica Americana, hè u cathode è l&39;anodu cuntenenu superficia graphene assai grande. Quandu fabricate batterie, i circadori mettenu lithium metal (in forma di particeddi o fogli di metallu) in l&39;anodu. In u primu ciclu di scaricamentu, u lithium hè ionizatu, u numeru di ioni di lithium hà purtatu più cà in a bateria di lithium ion.

Quandu a bateria hè aduprata, sti ioni migrate à u catodu attraversu l&39;elettroliti liquidu, in i pori di u catodu per ghjunghje à una grande superficia di graphene in u catodu. Durante u prucessu di carica, una grande quantità di flussu di ioni di litiu migra rapidamente da u catodu à l&39;anodu. A superficia di l&39;elettrodu assai grande, cusì chì una grande quantità di ioni sferisce rapidamente, alta putenza è densità di energia.

I circadori spiegà chì a superficia di l&39;elettrodu poroso (piuttostu chè in l&39;elettrodu di bloccu, cum&39;è a bateria in a bateria), ùn cunsuma micca u prucessu d&39;inserimentu di tempu. Duranti stu prucessu, i ioni di lithium deve esse inseritu trà l&39;elettrodi, chì custituiscenu un tempu impurtante di carica di bateria. In stu studiu, ancu s&39;è i circadori usatu un gran numaru di differente tippi di grafite, differente tippi di graphene (oxidized, ridottu singulu-layer è multi-layer graphene) sò stati preparati, ma sti materiali è cunfigurazioni sò stati analizati in più à ottimisimu Stu dispusitivu.

Da una banda, i circadori pensanu à studià più a vita di u ciclu di sta bateria. Finu a ora, trovanu chì sti dispusitivi ponu mantene a capacità di 95% dopu à 1000 ciculi, ancu dopu à 2000 ciculi, ùn ci hè ancu nisuna indicazione di dendrite. I circadori prughjettanu ancu di discutiri, diversi miccanismi di almacenamentu di lithium relative à u rendiment di l&39;equipaggiu.

Stimu chì a cummercializazione di a tecnulugia di a batteria mediata da a superficia ùn avarà micca grandi ostaculi, è Jiang Bauz hà dettu. Ancu se u grafene attuale hè vindutu à un prezzu altu, Angerstron Materials Company hè attivamente espansione a forza di produzzione di graphene. Hè previstu chì in i prossimi 1-3 anni, u costu di produzzione di grafite serà significativamente ridutta.