Supercapacitors - super agus fiú ultra
Tá an cheist maidir le héifeachtúlacht ceallraí, luas, cumas agus sábháilteacht ag éirí ar cheann de na príomhcheisteanna domhanda faoi láthair. Sa chiall go bhfuil tearcfhorbairt sa réimse seo i mbaol marbhántacht ar ár sibhialtacht theicniúil ar fad.
Scríobhamar le déanaí faoi chadhnraí litiam-ian a phléascadh i bhfóin. Is cinnte gur chuir a n-acmhainn neamhshásúil fós agus a luchtú mall irritated Elon Musk nó aon díograiseoir EV eile níos mó ná uair amháin. Táimid ag cloisteáil faoi nuálaíochtaí éagsúla sa réimse seo le blianta fada, ach níl aon dul chun cinn ann go fóill a chuirfeadh rud éigin níos fearr ar fáil in úsáid laethúil. Mar sin féin, le tamall anuas anois tá go leor cainte faoin bhfíric gur féidir toilleoirí a ghearrann go tapa a chur in ionad cadhnraí, nó ina ionad sin a leagan “super”.
Cén fáth nach bhfuil súil ag gnáth-toilleoirí go dtiocfaidh siad chun cinn? Is é an freagra simplí. Is ionann cileagram gásailín agus thart ar 4 chileavatuaireanta fuinnimh. Tá thart ar 30 uair níos lú fuinnimh ag an gceallraí i múnla Tesla. Níl ag cileagram de mhais toilleora ach 0,1 kWh. Ní gá a mhíniú cén fáth nach bhfuil gnáth-toilleoirí oiriúnach don ról nua seo. Chaithfeadh cumas toilleora ceallraí litiam-ian nua-aimseartha a bheith cúpla céad uair níos mó.
Is cineál toilleora leictrealaíoch é supercapacitor nó ultracapacitor a bhfuil, i gcomparáid le toilleoirí leictrealaíoch clasaiceach, toilleas leictreach an-ard (ar ord na mílte farads), le voltas oibriúcháin 2-3 V. Is é an buntáiste is mó a bhaineann le supercapacitors amanna muirir agus urscaoilte an-ghearr i gcomparáid le feistí stórála fuinnimh eile (m.sh. cadhnraí). Ligeann sé seo duit an soláthar cumhachta a mhéadú suas go dtí 10 kW in aghaidh an chileagraim de mheáchan an toilleora.
Ceann de na samhlacha ultracapacitor atá ar fáil ar an margadh.
Éachtaí i saotharlanna
Tá go leor faisnéise tugtha le míonna beaga anuas maidir le fréamhshamhlacha nua supercapacitor. Ag deireadh 2016, d'fhoghlaim muid, mar shampla, gur chruthaigh grúpa eolaithe ó Ollscoil Florida Láir próiseas nua chun sártoilleoirí a chruthú, níos mó fuinnimh a shábháil agus níos mó ná 30 a sheasamh. timthriallta luchtaithe/scaoilte. Dá gcuirfimid na supercapacitors seo in ionad na cadhnraí, ní hamháin go mbeimis in ann fón cliste a mhuirearú i soicindí, ach mhairfeadh sé níos mó ná seachtain úsáide, dúirt Nitin Choudhary, ball den fhoireann taighde, leis na meáin. . Tá eolaithe Florida ag cruthú supercapacitors ó na milliúin micreasheoltóirí atá brataithe in ábhar déthoiseach. Seoltar croíthe an chábla leictreachas go han-mhaith, rud a ligeann don toilleoir luchtú agus urscaoileadh go tapa, agus ceadaíonn an t-ábhar déthoiseach a chlúdaíonn iad méideanna móra fuinnimh a stóráil.
Tá coincheap beagán comhchosúil ag eolaithe in Ollscoil Tehran san Iaráin, a tháirgeann struchtúir chopair scagach i dtuaslagáin amóinia mar ábhar leictreoid. Roghnaíonn na Breataine, ina dhiaidh sin, glóthacha cosúil leis na cinn a úsáidtear i lionsaí tadhaill. Thóg duine éigin eile na polaiméirí isteach sa cheardlann. Tá an taighde agus na coincheapa gan teorainn ar fud an domhain.
Eolaithe rannpháirteach i Tionscadal ELECTROGRAPH (Leictreoidí le Graphene-Bunaithe le haghaidh Feidhmchláir Supercapacitor), arna mhaoiniú ag an AE, ag obair ar olltáirgeadh ábhar leictreoid graphene agus cur i bhfeidhm leictrilítí leachtacha ianach atá neamhdhíobhálach don chomhshaol ag teocht an tseomra. Tá eolaithe ag súil leis sin cuirfear graphene in ionad charbón gníomhachtaithe (AC) a úsáidtear i leictreoidí supercapacitor.
Rinne na taighdeoirí anseo ocsaídí graifíte a tháirgeadh, iad a roinnt ina leatháin graphene, agus ansin na leatháin a chomhtháthú i sár-toilleoir. I gcomparáid le leictreoidí AC-bhunaithe, tá airíonna greamaitheacha níos fearr ag leictreoidí graphene agus cumas stórála fuinnimh níos airde.
Paisinéirí ar bord – tá an tram ag luchtú
Tá ionaid taighde i mbun taighde agus fréamhshamhla, agus tá sártoilleoirí curtha i bhfeidhm ag na Sínigh. Nocht an chathair Zhuzhou, Hunan Cúige, le déanaí an chéad tram déanta Síneach faoi thiomáint ag supercapacitors (2), rud a chiallaíonn nach bhfuil gá le líne lasnairde. Faigheann an tram fuinneamh ó pantagraif a chuirtear isteach ag stadanna. Tógann muirear iomlán thart ar 30 soicind, mar sin tarlaíonn sé agus paisinéirí ag dul ar bord agus ag teacht ar bord. Ligeann sé seo don fheithicil taisteal 3-5 km gan cumhacht seachtrach, rud atá go leor chun a fháil go dtí an chéad stad eile. Ina theannta sin, aisghabhann sé suas le 85% den fhuinneamh le linn coscánaithe.
Is iomaí úsáidí praiticiúla a bhaineann le sártoilleoirí, ó chórais chumhachta, cealla breosla, cealla gréine go feithiclí leictreacha. Le déanaí, díríodh aird na speisialtóirí ar úsáid supercapacitors i bhfeithiclí leictreacha hibrideacha. Gearrann an chill bhreosla diaphragm polaiméire sár-toilleoir, a stórálann ansin fuinneamh leictreach a úsáidtear chun an t-inneall a chumhachtú. Is féidir timthriallta muirir/urscaoilte sciobtha SC a úsáid chun buaicchumhacht riachtanach na cille breosla a réiteach, ag soláthar feidhmíocht beagnach aonfhoirmeach.
Dealraíonn sé go bhfuil muid ar tí réabhlóid supercapacitor cheana féin. Léiríonn taithí, áfach, gur fiú srian a chur le díograis iomarcach ionas nach gcuirfí mearbhall ort agus nach bhfágfar tú le seancheallraí scaoilte i do lámha.
