Графеновые суперконденсаторы в электромобилях

Нравится вам это или нет, но эра электрических автомобилей неуклонно приближается. И в настоящее время только одна технология сдерживает прорыв и захват рынка электромобилями, технология аккумулирования электрической энергии. Несмотря на все достижения ученых в этом направлении, большинство электрических и гибридных автомобилей имеют в своей конструкции литий-ионные аккумуляторные батареи, которые имеют свои положительные и отрицательные стороны, и могут обеспечить пробег автомобиля на одном заряде на небольшую дистанцию, достаточную лишь для перемещений в городской черте.

Все ведущие мировые автопроизводители понимают эту проблему и занимаются поисками повышения эффективности электрических транспортных средств, чтобы увеличить дальность поездки на одном заряде аккумуляторных батарей.

Одним из направлений улучшения эффективности является сбор и повторное использование энергии, превращающейся в тепло при торможении и при движении автомобиля по неровностям дорожного покрытия. Уже разработаны методы возврата такой энергии, но эффективность ее сбора и повторного использования крайне низка из-за малой скорости работы аккумуляторных батарей. Времена торможения обычно исчисляются секундами и это слишком быстро для аккумуляторных батарей, на зарядку которых требуются часы времени. Поэтому для аккумулирования «быстрой» энергии требуются другие подходы и аккумулирующие устройства, на роль которых больше всего походят конденсаторы большой емкости, так называемые суперконденсаторы.

Несмотря на то, что суперконденсаторы способны быстро заряжаться и разряжаться, их емкость пока относительно низка. Помимо этого, их надежность также оставляет желать лучшего, материалы, используемые в электродах суперконденсаторов, разрушаются в результате многократных циклов заряда-разрядки. А это вряд ли допустимо с учетом того, что за всю жизнь электрического автомобиля количество циклов работы суперконденсаторов должно составлять миллионы раз.

У Сэнтэкумэра Кэннэппэна (Santhakumar Kannappan) и у группы его коллег из Института науки и техники, Кванджу, Корея, имеется решение вышеописанной проблемы, основой которого является один из наиболее удивительных материалов современности — графен. Корейские исследователи разработали и изготовили опытные образцы высокоэффективных суперконденсаторов на основе этого материала, емкостные параметры которых не уступают параметрам литий-ионных аккумуляторных батарей, но которые способны очень быстро накапливать и отдавать свой электрический заряд.

Графеновый суперконденсатор

Помимо этого, даже опытные образцы графеновых суперконденсаторов способны выдержать без потери своих характеристик многие десятки тысяч рабочих циклов. Уловка, которая позволила добиться столь внушительных показателей, заключается в получении особой формы графена с огромной площадью эффективной поверхности. Исследователи получили такую форму графена, смешав частицы окиси графена с гидразином в воде и размельчив все это с помощью ультразвука. Получившийся порошок был упакован в виде дискообразных таблеток и высушен при температуре 1400 С и при давлении 300 кг/см в течение пяти часов.

Получившийся материал получился очень пористым, у одного грамма такого графенового материала эффективная площадь соответствует площади баскетбольной площадки. Помимо этого, его пористая природа позволяет ионной электролитической жидкости заполнить  весь объем материла, что приводит к увеличению емкости суперконденсатора.

Измерение характеристик опытных суперконднсаторов показали, что их электрическая емкость составляет около 150 Фарад на грамм, плотность хранения энергии составляет 64 ватта на килограмм, а плотность электрического тока равна 5 амперам на грамм. Все эти характеристики сопоставимы с аналогичными характеристиками литий-ионных аккумуляторов, плотность энергии которых составляет от 100 до 200 Ватт на килограмм. Но у этих суперконденсаторов имеется одно огромное преимущество, они могут полностью зарядиться или полностью разрядиться всего за 16 секунд. И это время является самым быстрым временем заряда-разрядки на сегодняшний день.

Этот набор характеристик, плюс несложная технология изготовления могут послужить оправданием заявлению исследователей, которые написали, что их «графеновые суперконденсаторные устройства аккумулирования энергии уже прямо сейчас готовы для массового производства и могут появиться в ближайших поколениях электрических автомобилей».

28 Oтвет на Графеновые суперконденсаторы в электрических автомобилях

  • g day

    I don’t even know how I ended up here, but I thought this
    post was good. I don’t know who you are but certainly you are
    going to a famous blogger if you aren’t already 😉 Cheers!

  • g people

    We absolutely love your blog and find the majority of your post’s to be precisely what I’m looking for.
    Do you offer guest writers to write content
    available for you? I wouldn’t mind publishing a post or elaborating on a
    lot of the subjects you write in relation to here.
    Again, awesome web site!

  • g that

    Incredible points. Sound arguments. Keep up the good effort.

  • g rsacwgxy

    Pretty! This was an extremely wonderful post. Thanks for providing this information.

  • forum-kredytowe.org

    Hello, Neat post. There is an issue along with your
    web site in web explorer, would check this? IE nonetheless is the marketplace leader and a big component to people will leave
    out your excellent writing due to this problem.

  • I read this paragraph completely about the comparison of most up-to-date
    and preceding technologies, it’s amazing article.

  • http://tinyurl.com/

    It’s actually very difficult in this active life to listen news on Television, so
    I just use web for that reason, and take the most recent news.

  • tinyurl.com

    I used to be recommended this web site through my cousin. I’m no longer sure whether this
    publish is written by him as nobody else know such particular about my trouble.
    You are incredible! Thanks!

  • Since the admin of this web site is working, no hesitation very
    shortly it will be famous, due to its quality contents.

  • Amazing! This blog looks just like my old one! It’s on a entirely different subject but it has pretty much the same layout and design. Superb choice of colors!

  • Hi, constantly i used to check weblog posts here in the early
    hours in the dawn, for the reason that i love to find out more and more.

  • I’m not sure where you are getting your information, but good topic.
    I needs to spend some time learning much more
    or understanding more. Thanks for excellent information I
    was looking for this information for my mission.

  • Piece of writing writing is also a excitement, if you know afterward you can write
    otherwise it is complicated to write.

  • website host

    Hello! Do you use Twitter? I’d like to follow you if that would be ok.
    I’m undoubtedly enjoying your blog and look forward to new posts.

  • web hosting sites

    Hmm it seems like your blog ate my first comment (it was extremely
    long) so I guess I’ll just sum it up what I wrote and say, I’m thoroughly
    enjoying your blog. I as well am an aspiring blog
    writer but I’m still new to the whole thing. Do you have
    any tips and hints for first-time blog writers?
    I’d definitely appreciate it.

  • Hi, just wanted to tell you, I liked this article.

    It was practical. Keep on posting!

  • Genuinely when someone doesn’t understand after that its up to other viewers that they will assist, so here it takes place.

  • web hosting sites

    Wow, amazing blog layout! How long have you been blogging for?

    you made blogging look easy. The overall look of your site
    is magnificent, let alone the content!

  • It’s enormous that you are getting ideas from
    this article as well as from our argument made here.

  • Wow, fantastic blog format! How lengthy have you ever been blogging for?
    you made blogging glance easy. The entire
    look of your site is great, as smartly as the content material!

  • Appreciate this post. Let me try it out.

  • travelocity flights

    Pretty nice post. I just stumbled upon your blog and wanted
    to say that I have really enjoyed browsing your blog
    posts. In any case I will be subscribing to your feed
    and I hope you write again soon!

  • Marvelous, what a website it is! This web site provides valuable information to us, keep it up.

    adreamoftrains web hosting service

  • flight scanner

    Whats up are using WordPress for your site platform?
    I’m new to the blog world but I’m trying to get started and set up my own. Do you require
    any html coding knowledge to make your own blog?
    Any help would be really appreciated!

  • best hosting

    Thanks for the marvelous posting! I seriously enjoyed reading it, you could be a
    great author.I will ensure that I bookmark your
    blog and will often come back down the road. I want to encourage
    yourself to continue your great posts, have a nice evening!

  • web hosting

    Good answer back in return of this matter with genuine arguments and explaining everything on the topic of
    that.

  • web hosting service

    Hello there! Do you know if they make any plugins
    to safeguard against hackers? I’m kinda paranoid about losing everything
    I’ve worked hard on. Any tips?

  • hello!,I like your writing so so much! percentage we communicate extra approximately your
    article on AOL? I require an expert on this house to unravel
    my problem. May be that’s you! Looking forward to look you.

Написать ответ

Your email address will not be published. Required fields are marked *