Авторизация
Наша группа Вконтакте
Наши партнеры
КРЫМ. СТРОЙИНДУСТРИЯ. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ВЕСНА — 2016
28 янв 01:31Технологии

Высокоэффективные суперконденсаторы на основе графена

На дорогах многих стран мира наблюдается появление все большего числа электрических автомобилей, не за горами эра электротранспорта. И только одна технология не позволяет электромобилям совершить прорыв и захватить рынок – это технология накопления электрической энергии. И хотя ученым удалось добиться некоторых успехов в этой области, большинство электромобилей оборудованы пока еще литий-ионными аккумуляторными батареями, которые обеспечивают пробег электромобилю на одном заряде на относительно небольшой дистанции, обычно в пределах городской черты. Понимая эту проблему, большинство ведущих мировых автопроизводителей заняты поисками методов повышения эффективности электротранспортных средств, позволяющих увеличить дальность поездки с использованием одного заряда аккумуляторных батарей.

Среди путей, направленных на увеличение эффективности электромобилей, сегодня рассматривается аккумуляция и повторное использование тепловой энергии, получаемой вследствие торможения автомобиля при движении по неровным поверхностям дорожного покрытия. Однако разработанные методы использования такой энергии обеспечивают крайне низкую эффективность работы аккумуляторных батарей из-за их недостаточного быстродействия. Ведь на торможение обычно уходит несколько секунд, а на зарядку аккумуляторных батарей требуется несколько часов. Для того чтобы эффективно аккумулировать "быструю" энергию требуются другие подходы и другие аккумулирующие устройства. Наиболее подходящим устройством для этих целей рассматриваются большие емкостные конденсаторы, так называемые суперконденсаторы.

Высокоэффективные суперконденсаторы на основе графена

Несмотря на то что суперконденсаторы способны обеспечивать быструю зарядку и отдачу энергии, их относительно низкая энергоемкость не позволила им получить широкое практическое применение. Кроме того, оставляет желать лучшего их надежность, так, из-за многократных и частых циклов заряда-разрядки постоянно разрушаются электроды суперконденсаторов.

Сэнтэкумэр Кэннэппэн, ученый корейского Института науки и техники предложил решить вышеописанную проблему, используя для этого графен - наиболее удивительный материал современности. Исследователи из Кореи сумели разработать и создать опытный образец высокоэффективного суперконденсатора на основе графена. По емкостным параметрам такой суперконденсатор не уступает литий-ионной аккумуляторной батарее, но способность быстро накапливать и отдавать электрический заряд, у него очень велика. Также опытный образец графенового суперконденсатора подтвердил, что он способен выдержать не один десяток тысяч рабочих циклов без потери своих характеристик.

Для получения столь внушительных показателей, ученым пришлось создать особую форму графена с огромной площадью эффективной поверхности. Такая форма графена была получена при смешивании в воде частиц окиси графена с гидразином и дальнейшем их размельчении с помощью ультразвука. Полученный таким образом графеновый порошок был помещен в дискообразные таблетки и высушен при 140 градусной температуре и под давлением 300 кг/см в течение 5-ти часов. В результате получился очень пористый материал, эффективная площадь одного грамма подобного графенового материала сопоставима с площадью баскетбольной площадки.

Пористость материала дает возможность ионной электролитической жидкости полностью заполнить весь объем материала, а это значительно увеличивает электрическую емкость суперконденсатора. При измерении характеристик опытного суперкондесатора установлено, что его электроемкость достигает примерно 150 фарад на грамм, с плотностью хранения энергии 64 ватт на килограмм.

Самым большим преимуществом такого суперкондесатора является то, что его разрядка и зарядка может осуществляться за 16 секунд. Такие характеристики графенового суперконденсатора дают толчок к разработке в ближайшее время нового поколения электрических автомобилей.

Рейтинг:
27
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Вопрос:
От чего дают энергию солнечные батареи?
Ответ:*
Важно ваше мнение
Какая на Ваш взгляд самая перспективная технология в энергетике?