دانشگاه فنی کوئینزلند ابر خازن های ترکیبی را با افزایش 5 برابری سرعت شارژ ادغام می کند
باتری دارای دو پارامتر اصلی است: چگالی انرژی (Wh / Kg) و چگالی نیرو (W / Kg). چگالی انرژی ، وزنی است که باتری می تواند در ازای هر کیلوگرم وزن ذخیره کند و چگالی نیرو نیز این است که دستگاه در هنگام شارژ و تخلیه با چه سرعتی می تواند انرژی را جابجا کند.
باتری های لیتیوم به دلیل تراکم انرژی بالا بسیار مورد استفاده قرار گرفته اند ، اما سرعت شارژ باتری های لیتیوم بسیار کند است.
از طرف دیگر ، ابر خازن ها انرژی را به جای استاتیک و نه شیمیایی ذخیره می کنند ، به این معنی که ابرخازن ها می توانند بدون کاهش ساختار داخلی خود سریعتر شارژ و تخلیه شوند. این بدان معنی است که ابر خازن ها دارای چگالی قدرت بسیار بالایی هستند ، اما با این واقعیت که چگالی انرژی آنها بسیار کمتر از باتری های شیمیایی است ، جبران می شود.
بنابراین دانشمندان به دنبال دستگاه هایی در این بین بوده اند و ابرخازن های هیبریدی دارای هر دو مزیت هستند و با حفظ سرعت شارژ ، انرژی بیشتری نسبت به ابر خازن های معمولی ذخیره می کنند. بر این اساس ، توسعه ابر خازن های هیبریدی توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است.
تیمی از دانشگاه علم و صنعت کوئینزلند اخیراً دو طرح ابر خازن ترکیبی را برای دستیابی به تخلیه شارژ فوری ادغام کرده و عملکرد ذخیره انرژی را در مقایسه با باتری های NiMH به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است. این ابرخازن هیبریدی دارای الکترود منفی مبتنی بر کاربید تیتانیوم و الکترود مثبت مخلوط گرافن از نوع باتری است.
تراکم انرژی این دستگاه ذخیره انرژی جدید نزدیک به باتری فلز نیکل هیدرید است ، اما همچنین می تواند قدرت فوق العاده بالا خازن را در حدود 10 برابر باتری لیتیوم فراهم کند.
چگالی نیرو در هر دو جهت کار می کند ، به این معنی که بسته باتری مانعی در خروجی برق ندارد. در زمانی که امروز&# 39؛ s Plad + تسلا دارای قدرت حیرت انگیز 1100 اسب بخار یا بیشتر است ، معادل مبتنی بر ابر خازن هیبریدی دارای یک بسته باتری خواهد بود که می تواند پنج برابر قدرت موتور را تأمین کند.
تیم QUT خوشحال هستند که عمر مفید این ابرخازن های هیبریدی نیز دو برابر باتری های لیتیوم یونی روی نیمکت تست است و هنوز هم پس از 10 هزار چرخه شارژ / تخلیه کامل می تواند 90 درصد از ظرفیت ذخیره سازی اولیه خود را حفظ کند.
محققان معتقدند که زیبایی این مخلوط ترکیب هم افزایی است. این یک راه حل برد-برد است. این گامی به سوی راه حل های ذخیره انرژی ارزان تر ، ایمن و سازگار با محیط زیست است زیرا الکترولیت بر پایه آب است و بازیافت آن آسان است.
