Berta Sándor

Új szuper­kondenzátor hozhat áttörést az energiatárolásban

Az eszköz gyorsan töltődik fel és nagy tárolókapacitást kínál.

A University College London (UCL) kutatói által megalkotott, grafénalapú szuperkondenzátor előrelépést hozhat az energiatárolás területén. Ebből elsősorban a különböző viselhető termékek profitálhatnak majd hosszú távon, ugyanis az eszköz akár 180 fokban is hajlítható és hosszú ideig használható. A megoldás rendkívül gyorsan feltöltődik és - a szuperkondenzátorokra nem annyira jellemző módon - nagy tárolókapacitást is kínál.

A 6 x 6 cm méretű prototípus egy innovatív grafénalapú elektródaanyagra épít, így sikerült elérni a 88,1 wattóra/literes energiasűrűséget, ami abszolút rekordnak számít a szénalapú szuperkondenzátorok területén és tízszer több a hasonlóan gyorsan töltődő, de hagyományos technológiákra épülő eszközök értékeihez képest. Az energiasűrűség értéke az elektromos autók lassan töltődő ólomsavas akkumulátorainak értékeihez hasonlítható, annak ellenére, hogy az új szuperkondenzátor villámgyorsan töltődik. Ivan Parkin, a UCL professzora szerint ez olyan, mintha egy elektromos autó tíz perc alatt teljesen feltölthető lenne.

A szakemberek egyike, Zhuangnan Li elmondta, hogy olyan anyagokat fejlesztettek ki, amelyek biztosítják, hogy a szuperkondenzátor gyorsan töltődjön fel energiával és azt hosszú ideig is legyen képes tárolni. Pont e kombinációnak köszönhetően az új fejlesztés a jövő energiatárolója lehet. Li hozzátette, hogy normális esetben általában csak az egyik tulajdonság érhető el, de a megoldásuk mindkettőt kínálja, ez pedig kritikus áttörést jelent.

Li kiemelte, hogy a megoldás úgy hajlítható meg akár 180 fokban is, hogy eközben ez a teljesítményét cseppet sem befolyásolja. Mindez különösen az okostelefonokban vagy a viselhető termékekben való alkalmazás esetén lehet majd előnyös. A prototípus élettartama szintén kiemelkedő, hiszen 5000 töltési ciklus után is még rendelkezett az eredeti tárolókapacitása 97,8 százalékával. Ez egy olyan érték, amelyről a jelenlegi lítiumion-akkumulátorok esetében csak álmodni lehet.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • pakeszke #15
    a tesla tavaly vasarolta fel a Maxwell -t, es akkor az olom akksit is vegre ki fogjak dobni a csucsszuper teslabol :)
  • pakeszke #14
    pont most olvastam...
    https://investinestonia.com/skeletons-ultracaps-to-power-skoda-trams-in-germany/

    itt pl. ilyet is irnak...
    "The sector is at a stage where the lithium-ion battery industry was around 1999, according to Madiberk, whose company also has a base in Germany. Back then, lithium-ion batteries cost over $5,000 per kilowatt hour, compared with under $200 now. Supercapacitors may similarly go from $5,000 to as low as $300, he said, without giving an exact timeline."

    erdekes hogy ennek ellenere megy a de bezzeg az akksiban semmi elorelepes nem tortent mantra :)
  • kvp #13
    Dehogynem trivialis, meg Tesla is epitett anno. Egy kisebb gabonasilo merete lesz. Nem olcso, sot nagyon draga, de eleg regi a technologia.

    Jo megoldas lenne a 3 atom vastag keramia kondenzatorok hasznalata, ahol az anod es a katod is 1-1 reteg vezeto anyag, egy reteg oxid reteggel elvalasztva. Ilyeneket jelenleg is gyartanak, csak jellemzoen kulonbozo ic-k belso tap stabilizalasara es 1 atomnal vastagabb retegekkel. Ebbol olcso nagyfeszultsegut nem igazan lehet epiteni, mert az anyagok hatarozzak meg az atutesi feszultseget, ami szilicium eseten rez vezetoretegekkel nem tul magas. Es akkor ott van a szivargasi aram, tehat az, hogy mennyire szivarog el a toltes a kondibol. A szilicium ebben nem tul jo. Raadasul meg draga is, viszont adott terfogatra kivetitve sokkal nagyobb potencialis kapacitasu mint barmi mas amit jelenleg elo tudunk allitani.

    Egyebkent a vakum femfolia alapu kondenzatorok lennenek meg nagyon jok, de ez egy meg dragabb es meg kevesbe ismert terulet, 1001 problemaval a vakum, az elektromos aram es az elektrodakat alkoto fematomok egymasra hatasarol.
  • duke #12
    Elmeletileg millio voltos kondenzatorokban baromi nagy energiakat lehetne tarolni. 1 millio voltos 1 F-os kondi az kb 140 MWh energiat tarolna. 10 millio volton mar 14 GWh lenne. Nemtom mert nem csinaljak ?
    Gondolom mert tobb millio voltos kondenzatort nem trivialis csinalni.
  • duke #11
    Valojaban a helyzet jobb lenne. Ha valamilyen varazsutesre sikerulne novelni a kondenzator feszultseget,(a tobbi parameter valtozatlansaga mellett) a tarolhato energia lenyegesen nagyobb mertekben none, mert a feszultseg negyzetevel aranyosan novekszik az energia.
    E= (U² x C) / 2
    Tehat dupla feszultseg negyszeres energia, tizszeres feszultseg szazszoros energia.
    A ma elterjedt szuperkondezatorok 27 volton meghaladnak a litium akuk energia suruseget. Persze nyilvan nem ok nelkul csak 2.7 volt a feszultseg, mert kulonben a negyzetes osszefugges miatt konnyu lenne novelni az energiasuruseget.
  • Agyturbinikusz #10
    Nem nagy kunszt akar 10E voltos kapacitást gyártani sem, csak hely kell neki.
    Mert a szigetelő és vezető rétegek egymásra vannak csévélve mint egy transzformatorban.
    Tudom :) ha növeljük a szigetelő vastagságát akkor csökkentjük a kapacitást de növeljük a szigetelő kepésségét :)
    Vagyis akkor lesz pont egy darab 1F és 270V kondenzátor :), nem 2.7V és 100F
    Ez mindig is így volt amióta világ a világ
  • Cefet #9
    Sajnos nem ugyan az a működési elvük...
    Csak az egyszerűség kedvéért: ha sorba kötsz 100 db 2,7V/100F-os kondenzátort, akkor az elviseli a 270V-os kapocsfeszültséget, de az eredő kapacitás csak 1F lesz! Ha viszont lenne olyan kondid, ami kibírná a 270V-os feszültséget, akkor ezeket a kondikat köthednéd párhuzamosan, ami azt eredményezné, hogy lenne egy 270V-os 10000F-os kondenzátorod...
  • barret #8
    " Ha a mostani átlagos 2,7V-ot sikerülne mondjuk néhány száz voltra növelni,"
    Ez miért probléma? Tudsz mutatni 400V-os li-ion cellát? Mégis megoldják.
  • Cefet #7
    Jól látod...
    Mi a gyárban elég sokat szívunk pillanatnyi áramszünetek miatt. Már szinte minden gyártósori gépet számítógép vezérel, és annyi sorunk van, hogy nem lehet mindent a hagyományos szünetmentesekre kapcsolni. Ezért éppen most építenek ki egy szuperkapacitor alapú megoldást, ami az egész csarnokot vinné néhány másodpercig. Az egész kb 2 nagy szobányi (10mx6m) helyet foglal padlótól plafonig, és MW nagyságú a terhelő teljesítmény. No, ide is jó lenne ez a cucc.
    Arról nem szól a cikk, hogy a nagy tárolókapacitást hogyan sikerült elérni, de szerintem a kapocsfeszültség növelését kellene megoldani valahogy. Ha a mostani átlagos 2,7V-ot sikerülne mondjuk néhány száz voltra növelni, akkor egyből befutó lenne az autóknál is. A "villámgyors" töltéssel azért vannak gondok. Pl egy 100kWh kapacitású 400V névleges feszültségű akku elméletben akár 1 perc alatt is feltölthető (lehetne) 15000A-es árammal... és akkor még nem számoltunk semmilyen veszteséggel.
  • Sequoyah #6
    Enn epp azt kutatom, hogy letezik-e a kovetkezo termek a piacon:
    - Van egy hagyomanyos legkondim, amit reszben vagy egeszben napelemmel akarok meghajtani (minel tobb a nap, annal tobbet hasznalom a legkondit, es ez a legnagyobb fogyasztom, szoval teljesen logikus igeny)
    - Dobozos termek, tehat leemelem a polcrol, felcsavarozom a tetore, masik vegere radugom a legkondit es kesz
    - Nem halozati visszataplalason alapul, tehat nem kell az elektromos szolgaltatoval se beszelnem, se szerzodest kotnom se semmi, csak kicsomagolni es hasznalni.
    - A nap folyamatosan sut, de a legkondi 10percenkent-orankent kapcsol csak be, szoval ennyi idokozonkre bufferelnie kell az energiat

    Van hasonlo, de egy csomo akkumlator kell hozza, ami draga, es bonyolult. Egy ilyen kondenzator a tokeletes megoldas lenne arra, hogy rovid idore eltarolja az energiat, es aztan egybe leadja amikor bekapcsol a legkondi. A meret nem problema, mert a padlason/pinceben van hely boven.

    Igeny lenne erre boven...