Supercapacitors - ሱፐር እና እንዲያውም እጅግ በጣም

የባትሪ ቅልጥፍና፣ ፍጥነት፣ አቅም እና ደህንነት ጉዳይ አሁን ከአለም አቀፍ ችግሮች አንዱ እየሆነ መጥቷል። በዚህ አካባቢ አለመልማት መላውን የቴክኒክ ሥልጣኔያችንን እንዳያደናቅፍ ያሰጋል።

በስልኮች ውስጥ የሊቲየም-አዮን ባትሪዎችን ስለማፈንዳት በቅርቡ ጽፈናል። አሁንም አጥጋቢ ያልሆነው አቅማቸው እና አዝጋሚ ክፍያ በእርግጠኝነት ኤሎን ማስክን ወይም ሌላ ማንኛውንም የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ አድናቂዎችን ከአንድ ጊዜ በላይ አበሳጭቷቸዋል። በዚህ አካባቢ ስለተለያዩ አዳዲስ ፈጠራዎች ለብዙ ዓመታት ስንሰማ ቆይተናል፣ ነገር ግን በዕለት ተዕለት ጥቅም ላይ የተሻለ ነገርን የሚሰጥ ምንም ግኝት እስካሁን የለም። ይሁን እንጂ, ለተወሰነ ጊዜ አሁን ባትሪዎች በፍጥነት በሚሞሉ capacitors, ወይም ይልቅ ያላቸውን "እጅግ በጣም" ስሪት መተካት እንደሚቻል ብዙ ንግግር ነበር.

ለምን ተራ capacitors አንድ ግኝት ተስፋ አይደለም? መልሱ ቀላል ነው። አንድ ኪሎ ቤንዚን በግምት 4. ኪሎዋት-ሰዓት ሃይል ነው። በቴስላ ሞዴል ውስጥ ያለው ባትሪ ወደ 30 እጥፍ ያነሰ ኃይል አለው. አንድ ኪሎግራም የካፓሲተር ክብደት 0,1 ኪ.ወ. በሰአት ብቻ ነው። ለምን ተራ capacitors ለአዲስ ሚና ተስማሚ እንዳልሆኑ ማብራራት አያስፈልግም. የዘመናዊ ሊቲየም-አዮን ባትሪ አቅም በብዙ መቶ እጥፍ የሚበልጥ መሆን አለበት።

ሱፐርካፓሲተር ወይም አልትራካፓሲተር ከ2-3 ቮ የሚሰራ ቮልቴጅ ካለው ክላሲካል ኤሌክትሮላይቲክ አቅም ጋር ሲወዳደር እጅግ በጣም ከፍተኛ የኤሌክትሪክ አቅም ያለው የኤሌክትሮላይቲክ መያዣ አይነት ነው። የ supercapacitors ትልቁ ጥቅም ነው በጣም አጭር የመሙያ እና የመሙያ ጊዜዎች ከሌሎች የኃይል ማጠራቀሚያ መሳሪያዎች (ለምሳሌ ባትሪዎች) ጋር ሲነጻጸር. ይህ የኃይል አቅርቦቱን ለመጨመር ያስችልዎታል 10 ኪሎ ዋት በኪሎግራም የካፓሲተር ክብደት.

በገበያ ላይ ከሚገኙት የ ultracapacitors ሞዴሎች አንዱ.

በቤተ ሙከራ ውስጥ ስኬቶች

በቅርብ ወራት ስለ አዲስ የሱፐርካፓሲተር ፕሮቶታይፕ ብዙ መረጃዎችን አምጥተዋል። እ.ኤ.አ. በ 2016 መገባደጃ ላይ ፣ ለምሳሌ ፣ ከሴንትራል ፍሎሪዳ ዩኒቨርሲቲ የሳይንስ ሊቃውንት ቡድን እንደፈጠረ ተምረናል ። ሱፐርካፓሲተሮችን ለመፍጠር አዲስ ሂደት, ተጨማሪ ጉልበት መቆጠብ እና ከ 30 XNUMX በላይ መቋቋም. የመሙያ / የመልቀቂያ ዑደቶች. ባትሪዎቹን በእነዚህ ሱፐር ካፓሲተሮች ብንተካቸው ስማርት ፎን በሰከንዶች ውስጥ ቻርጅ ማድረግ ብቻ ሳይሆን ከአንድ ሳምንት በላይ ማገልገል ብቻ በቂ ነው ሲሉ የምርምር ቡድኑ አባል የሆኑት ኒቲን ቻውድሃሪ ለመገናኛ ብዙሃን ተናግረዋል። . የፍሎሪዳ ሳይንቲስቶች በሚሊዮን ከሚቆጠሩ ማይክሮዌሮች በሁለት አቅጣጫዊ ቁሳቁስ የተሸፈኑ ሱፐርካፓሲተሮችን ይፈጥራሉ. የኬብሉ ገመዶች በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያዎች ናቸው, በፍጥነት መሙላት እና የ capacitor ን መሙላት, እና ሁለት ገጽታ ያለው ቁሳቁስ የሚሸፍነው ከፍተኛ መጠን ያለው ኃይልን ለማከማቸት ያስችላል.

የኢራን ቴህራን ዩኒቨርሲቲ ሳይንቲስቶች, በአሞኒያ መፍትሄዎች ውስጥ ባለ ቀዳዳ የመዳብ መዋቅሮችን እንደ ኤሌክትሮድ ቁሳቁስ የሚያመርቱ, በተወሰነ ደረጃ ተመሳሳይ ጽንሰ-ሀሳብን ያከብራሉ. እንግሊዛውያን በተራው በእውቂያ ሌንሶች ውስጥ ጥቅም ላይ እንደዋሉት ጄል ይመርጣሉ። ሌላ ሰው ፖሊመሮችን ወደ አውደ ጥናቱ ወሰደ። ምርምር እና ጽንሰ-ሀሳቦች በዓለም ዙሪያ ማለቂያ የሌላቸው ናቸው.

ውስጥ የተሳተፉ ሳይንቲስቶች ኤሌክትሮግራፍ ፕሮጀክት (Graphene-Based Electrodes for Supercapacitor Applications) በአውሮፓ ህብረት የገንዘብ ድጋፍ የግራፍ ኤሌክሌድ ቁሳቁሶችን በብዛት ለማምረት እና ለአካባቢ ተስማሚ የሆኑ ionክ ፈሳሽ ኤሌክትሮላይቶችን በክፍል ሙቀት ውስጥ በመተግበር ላይ ሲሰራ ቆይቷል። ሳይንቲስቶች ይጠብቃሉ graphene የነቃ ካርቦን ይተካል። (ኤሲ) በ supercapacitors ኤሌክትሮዶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

ተመራማሪዎቹ ግራፋይት ኦክሳይዶችን እዚህ አምርተው ወደ ግራፊን ሉሆች ከፋፈሏቸው እና ከዚያም ሉሆቹን ወደ ሱፐርካፓሲተር አስገቡ። ከኤሲ-የተመሰረቱ ኤሌክትሮዶች ጋር ሲነፃፀሩ ግራፊን ኤሌክትሮዶች የተሻሉ የማጣበቅ ባህሪያት እና ከፍተኛ የኃይል ማጠራቀሚያ አቅም አላቸው.

ተሳፋሪዎች ተሳፋሪዎች - ትራም እየሞላ ነው።

የምርምር ማዕከላት በምርምር እና በፕሮቶታይፕ ላይ የተሰማሩ ሲሆን ቻይናውያን ሱፐርካፓሲተሮችን ወደ ተግባር ገብተዋል። የዙዙዙ ከተማ ሁናን ግዛት በቅርቡ በቻይና የተሰራውን በሱፐር ካፓሲተር (2) የተሰራውን የመጀመሪያውን ትራም ይፋ አደረገ ይህም ማለት ከላይ መስመር አያስፈልግም ማለት ነው። ትራም የሚሰራው በማቆሚያዎች ላይ በተጫኑ ፓንቶግራፎች ነው። ሙሉ ክፍያ የሚፈጀው 30 ሰከንድ ነው, ስለዚህ ተሳፋሪዎች በሚሳፈሩበት እና በሚወርዱበት ጊዜ ይከናወናል. ይህ ተሽከርካሪው ያለ ውጫዊ ኃይል ከ3-5 ኪ.ሜ እንዲጓዝ ያስችለዋል, ይህም ወደ ቀጣዩ ማቆሚያ ለመድረስ በቂ ነው. በተጨማሪም, ብሬክ በሚያደርግበት ጊዜ እስከ 85% የሚሆነውን ኃይል ያገግማል.

የሱፐርካፓሲተሮችን ተግባራዊ የመጠቀም እድሎች ብዙ ናቸው - ከኃይል ስርዓቶች, የነዳጅ ሴሎች, የፀሐይ ሴሎች እስከ ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች. በቅርብ ጊዜ የልዩ ባለሙያዎችን ትኩረት በሃይብሪድ ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ውስጥ ሱፐርካፕሲተሮችን ለመጠቀም ተወስዷል. አንድ ፖሊመር ዲያፍራም ነዳጅ ሴል ሱፐርካፓሲተርን ያስከፍላል, ከዚያም ሞተርን ለማንቀሳቀስ የሚያገለግል የኤሌክትሪክ ኃይል ያከማቻል. የኤስ.ሲ ፈጣን ክፍያ/የፍሳሽ ዑደቶች የሚፈለገውን የነዳጅ ሴል ከፍተኛ ኃይል ለማለስለስ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል፣ ይህም ከሞላ ጎደል አንድ አይነት አፈጻጸም ይሰጣል።

ቀድሞውንም የሱፐርካፓሲተር አብዮት ደረጃ ላይ ያለን ይመስላል። ልምዱ እንደሚያሳየው ግራ እንዳይጋቡ እና በእጆችዎ የተለቀቀ አሮጌ ባትሪ እንዳይቀር ከመጠን ያለፈ ጉጉትን መከልከል ጠቃሚ ነው።