Электрический двухслойный конденсатор может продлить срок службы аккумулятора электромобиля

Автор ：Iflowpower – Поставщик портативных электростанций

Для разработки нового поколения электромобилей, солнечных систем и других технологий получения чистой энергии исследователям необходимо найти эффективный способ хранения энергии. Ключевым устройством хранения энергии для этих и других приложений являются суперконденсаторы, также известные как электрослоевые конденсаторы (ElectricDouble-layercapacitor). Уникальный трехмерный массив нанофоров находится в углеродной форме цеолитовой шахты, что позволяет использовать его в качестве электродов для изготовления высокопроизводительных суперконденсаторов, такие конденсаторы имеют большую емкость и быстрое время зарядки.

В недавнем исследовании ученые изучили материал, который может быть использован. Этот материал называется цеолит-TemplatedCarbon, и его можно использовать в качестве электрода для этого типа конденсатора. Ученые обнаружили, что уникальная апертура этого материала значительно повышает общую производительность конденсатора. Хироюкитои, Западный Хиротомонишихара, Тайдзикогуре, Цзинган (Такашикётани) из Сэндая, Северо-Восточного университета, и опубликованные ими результаты направлены на изучение высокопроизводительного электричества.

Ламинированный конденсатор, опубликованный в последнем номере журнала US Chemistry Magazine (Journalsociety). Для хранения энергии электрический двухслойный конденсатор заряжается с помощью ионов, которые мигрируют из объема раствора к электродам, где они адсорбируются. Эти ионы должны пройти через узкие нанопоры, прежде чем достигнуть поверхности электрода, и это необходимо сделать максимально эффективно и действенно.

По сути, чем быстрее ион проходит по этим путям, тем быстрее заряжается конденсатор, и это обеспечивает более высокую скорость работы. Кроме того, чем больше плотность адсорбционных ионов электрода, тем большее количество заряда может хранить конденсатор, и тем выше его емкость. В последнее время ученые тестируют материалы самых разных размеров и структур и стремятся добиться как быстрой передачи ионов, так и высокой плотности адсорбции ионов.

Однако эти два требования немного противоречивы, поскольку ионы проходят через более крупные нанопоры, а большое наноотверстие снизит плотность электрода, тем самым уменьшив плотность адсорбционных ионов. В данной работе мы успешно предположили, что можно удовлетворить этим двум, казалось бы, противоречивым требованиям, а именно, обеспечить высокую плотность мощности и высокую емкость, используя древесный уголь для модельной доски цеолитовой шахты и город физиологов. Этот углерод цеолитовой шахтной формы содержит 1.

2 нанометра, меньше, чем у большинства электродных материалов, и имеет очень упорядоченную структуру, а другие отверстия могут быть неупорядоченными и рандомизированными. Небольшой размер этой нанопоры обуславливает плотность адсорбированных ионов, и эта упорядоченная структура описывается как алмазная рама, благодаря чему ионы могут быстро проходить через нанопоры. В предыдущих исследованиях ученые обнаружили, что наношумы над углеродом цеолитовой шахты были меньше 1.

2 нанометра, которые не смогли обеспечить быструю передачу ионов, указывают на то, что этот масштаб может обеспечить наилучший баланс, а именно баланс высокой скорости работы и высокой емкости. В ходе испытаний было установлено, что эксплуатационные характеристики цеолитового минерального углерода превосходят характеристики других материалов, что свидетельствует о возможности его использования в качестве электрода для высокопроизводительного двухслойного электрического конденсатора. В настоящее время мы пытаемся еще больше увеличить плотность энергии углеродного углерода, добываемого из цеолита, чтобы он достиг того же уровня, что и заряжаемая батарея на Западе.

Если такой электрический двухслойный конденсатор будет разработан, то он будет использоваться только для мобильных устройств, таких как мобильные телефоны, а время зарядки можно будет сократить до нескольких минут. Есть еще одна важная перспектива применения: двойной электрический конденсатор может поддерживать зарядку аккумулятора электромобиля, продлевая срок службы аккумулятора. Также для этой цели ключевым вопросом является достижение более высокой плотности энергии.

.