Абстрактӣ
Ширкати GMCC як ултраконденсатори инноватсионии 5000F-ро бо зичии баланди энергия (>10 Вт/кг) дар андозаи стандартии 60138 бомуваффақият таҳия кардааст, ки метавонад зичии баланди энергия, пуркунӣ ва холӣ кардани қариб фаврӣ, эътимоднокии баланд, таҳаммулпазирии шадиди ҳарорат ва мӯҳлати хидмати беш аз 1,000,000 давраи пуркунӣ-холӣ кардани барқро ҳамзамон пешниҳод кунад. Ячейкаи GMCC 5000F метавонад дастгирии инерсия ва қобилияти модулятсияи басомади ибтидоиро барои шабакаи барқ ба таври назаррас беҳтар созад ва кори таҷҳизотро дар шабака беҳтар созад. Дар айни замон, ячейкаи GMCC 5000F метавонад оғози сарди ёрирасони ҳарорати паст, дастгирии барқ, барқароркунии энергия, таъминоти барқи пастшиддати бо сим идорашавандаро барои автомобилҳо ва дигар барномаҳои барқӣ қонеъ гардонад.
Муқаддима
Ултраконденсаторҳо, ҳамчун манбаи хеле боэътимоди нерӯи барқ, ки дар муддати кӯтоҳ ҷараёни баландро таъмин мекунад, имрӯзҳо таваҷҷӯҳи бештарро ба худ ҷалб кардаанд. Бо афзоиши электрификатсияи ҷаҳонӣ, талошҳои бузурге барои беҳтар кардани зичии энергия ва нерӯи барқ, сифат, бехатарӣ ва коҳиш додани арзиши дастгоҳҳои нигоҳдории энергия анҷом дода шудаанд. Конденсаторҳои ултра-конденсаторҳо ҳамчун системаҳои нигоҳдории энергия, ки имкон медиҳанд барномаҳои автомобилӣ, аз қабили кӯмаки пешрафтаи ронандагӣ (ADAS), системаҳои инноватсионии таваққуф ва зидди ғелонда ва системаи пешрафтаи тормози фавқулодда (AEBS) ва ғайра истифода шаванд, бештар қабул карда мешаванд. Дар ояндаи наздик, дар баробари пайвастшавии бузурги шабакаи энергетикии энергияи тоза, ба монанди фотоэлектрикӣ ва нерӯи бодӣ, интизор меравад, ки ултра-конденсаторҳо рушди босуръатро дар системаҳои нави энергетикӣ, ба монанди модулятсияи басомади шабакаи нерӯи барқ, оғоз кунанд.
Расми 1. Ячейкаи GMCC 2.7V 5000F EDLC
Технологияи ултраконденсатори 5000F
Дар айни замон, иқтидори максималии ҳуҷайра дар саноати суперконденсаторҳо танҳо 3000F аст ва азбаски масоҳати мушаххаси сатҳи карбони фаъолшуда дар электродҳои мусбат ва манфӣ чандон самаранок истифода намешавад, сатҳи самараноки истифодаи кунунӣ танҳо тақрибан 10% аст. Агар монеаи зичии энергия ва маҳдудиятҳои ултраконденсаторҳо бартараф карда шаванд, бояд аз сохтори мавод, интерфейси сахт-моеъ ва системаи электрохимиявӣ баъзе навовариҳо ва танзимоти асосӣ ворид карда шаванд.
GMCC оптимизатсияи ҳамаҷонибаи техникии бисёрченакаро анҷом додааст, ки миқёси молекулавӣ/ионӣ, миқёси сохтори микро ва нано-мавод, миқёси интерфейси микро-моеъи сахти моддӣ, миқёси зарраҳои моддӣ, таҳияи системаи электрохимиявии иқтидори баланд, тарҳрезии сохтори ҳуҷайра ва ғайраро дар бар мегирад. Аввалан, сохтори сӯрохиҳо ва хусусиятҳои сатҳии маводҳои карбон амиқ таҳлил ва оптимизатсия карда шуданд ва маводи карбон бо сохтори иерархии сӯрохидори байниҳамдигарӣ махсус тарҳрезӣ шудааст (микросӯрохиҳо, мезосӯрохиҳо ва макросӯрохиҳо ба ҳамдигар монеа намешаванд). Дуюм, нишондиҳандаҳои калидӣ, ба монанди андозаи ион, фаъолияти ион, таъсири ҳалкунандагӣ, часпакии электролит ба таври ҳамаҷониба баррасӣ карда шуданд. Бар асоси омӯзиши мувофиқати интерфейси мавод/электролити сахти моеъ, масоҳати мушаххаси сатҳи карбони фаъолшуда пурра ба ҳадди аксар истифода мешавад ва миқдор ва қобилияти заряди адсорбсияшудаи сатҳӣ ба таври назаррас беҳтар карда мешавад. Сеюм, ҷудокунандаи махсус аз маводи нахи композитӣ сохта шудааст ва дорои хусусиятҳои қувваи баланд, сӯрохии баланд ва қобилияти баланди ҷабби моеъ мебошад. Баъдан, раванди электроди хушки ғайриифлоскунанда барои беҳтар кардани зичии фишурдани электрод қабул карда мешавад. Дар айни замон, он инчунин ба ҳуҷайра муқовимати беҳтари ларзиш ва самаранокии ҳаётро фароҳам меорад ва раванди фиброзии часпак ба сатҳи зарраҳои мавод часпида, ба он печонида мешавад ва сохтори "қафас"-ро ташкил медиҳад, ки адсорбсияи электролит ва интиқоли ионҳоро осон мекунад. Ниҳоят, GMCC раванди технологияи кафшери ҳама-таб ва ҳама-лазерро қабул мекунад ва ҳуҷайраи ҳосилшуда як сохтори сахти металлургӣ бо муқовимати тамосии пасти омӣ ва муқовимати аълои ларзиш мебошад, ки ба талаботи стандарти AECQ200 дараҷаи автомобилӣ ҷавобгӯ аст.
| МУШАХХАССОНИҲОИ БАРҚӢ | |
| Tнавъи | C60W-2R7-5000 |
| Шиддати номиналӣVR | 2.7V |
| Шиддати афзояндаVS1 | 2.85V |
| Иқтидори номиналӣ C2 | 5000 F |
| Таҳаммулпазирии иқтидор3 | -0%/+20% |
| ESR2 | ≤0.25мΩ |
| Ҷараёни шориданМанL4 | <9 mA |
| Сатҳи худхомӯшкунӣ 5 | <20% |
| Ҷараёни доимии максималӣ IMCC(ΔТ = 15°C)6 | 136A |
| Ҷараёни максималӣIМакс7 | 3.0 ҳазорA |
| Ҷараёни кӯтоҳМанS8 | 10.8 кА |
| Нигоҳ дошта шуд ЭнергияЕ9 | 5.1 Вт |
| Зичии энергияЕd 10 | 9.9 Вт/кг |
| Зичии қувваи истифодашавандаPd11 | 6.8 кВт/кг |
| Қувваи импеданси мувофиқPdMax12 | 14.2кВт/кг |
Ҷадвали 1 Мушаххасоти асосии барқии ҳуҷайраи GMCC 2.7V 5000F EDLC
Барои муайян кардани ултраконденсатор бо шиддати номиналӣ, элемент бояд ба шартҳои муайян ҷавобгӯ бошад. Дар тӯли солҳои охир дар саноат стандарте муқаррар шудааст. Ҳангоми нигоҳ доштани он дар ҳарорати максималии корӣ (65°C барои аксари ултраконденсаторҳо) ва шиддати номиналӣ, элемент бояд ба мӯҳлати муайяни умр ноил гардад ва дар доираи меъёрҳои муайяншудаи мӯҳлати хизмат боқӣ монад. Давомнокии умр барои аксари истеҳсолкунандагони ултраконденсаторҳо 1500 соат муқаррар карда шудааст ва меъёрҳои мӯҳлати хизмат камтар аз 20% талафоти иқтидори номиналӣ ва ҳадди аксар афзоиши 100% аз арзиши муайяншудаи ESR мебошанд. Расми 2 нишон медиҳад, ки ултраконденсатори GMCC 5000F метавонад ба ин шартҳо ҷавобгӯ бошад.
Расми 2 Таҳаввулоти иқтидор (хати чап) ва ESR (хати рост)-и ултраконденсатори GMCC 5000F, ки дар ҳарорати 65 oC ва шиддати 2.7V нигоҳ дошта мешавад.
Оянда
Мо боварӣ дорем, ки фаъолиятҳои пуршиддати тадқиқот ва рушд ба ҳадаф нигаронидашуда ба мо имкон медиҳанд, ки кори умумии ҳуҷайра, бахусус шиддати ҳуҷайраро, боз ҳам беҳтар созем. Бар асоси натиҷаҳои кунунии лабораторӣ, мо интизорем, ки сатҳи навбатии шиддати ҳуҷайра дар ояндаи наздик ба амал ояд. Ин ба мо имкон медиҳад, ки зичии энергия ва қувваи ултраконденсаторҳои GMCC-ро афзоиш диҳем ва бо ин васила бо тамоюл ба сӯи роҳҳои ҳалли хурдтар ва пуриқтидори нигоҳдории энергия ҳамқадам бошем.
Вақти нашр: 09 октябри соли 2023