Byna onbekend in die Weste kon die Chinese maatskappy Toomen New Energy van Shenzhen tegnologie ontwikkel vir die vervaardiging van kragkapasitors, wat ’n kompromie tussen superkapasitors en litiumioonbatterye kan word. Die ontwikkeling blyk onverwags uniek te wees, selfs vir gesofistikeerde Europese ingenieurs en wetenskaplikes.
In Europa, vennoot van Toomen New Energy Kurt.Energie. Die hoof van die begin, Eric Verhulst, het Toomen New Energy se klein staanplek by die Hannover Messe-uitstalling in Duitsland in 2018 ontdek toe hy gekyk het na belowende batterytegnologieë vir elektriese voertuigkragsentrales. Die Toomen-kragkapasitors wat getoets is, het al die ingenieur se wildste drome oortref. Op daardie tydstip was hul eienskappe 20 keer groter as dié van soortgelyke Maxwell-produkte. Daar was iets om oor verras te wees!
Struktureel is Toomen-kragkapasitors 'n element van die berging van elektriese lading sonder 'n chemiese reaksie, soos min of meer in 'n superkapasitor gebeur. Een "geaktiveerde koolstof"-elektrode is van grafeen gemaak, en die ander "is gebaseer op 'n litiumverbinding, maar in vergelyking met litiumioonbatterye is daar geen aktiewe litium nie."
Wanneer dit vervaardig word, is sulke energiebergingsbronne duurder as klassieke litiumioons, maar in terme van dollar per kilowatt per siklus (lading) is dit goedkoper. Ook, as gevolg van die hoë uitsetkrag, kan kragkapasitors in hibriede kragsentrales van motors gebruik word as 'n bufferoplossing, wat brandstof sal bespaar en baie vinnig gelaai sal word - binne 'n kwessie van minute.
Toomen-kragkapasitors het nie elektroliet nie. In plaas daarvan bevat die elemente een of ander vulsel vir ladingoordrag. Hierdie ontwerp hou nie 'n bedreiging vir die omgewing in as die dop breek en nie-vlambaar is nie.
Toomen vervaardig tans twee tipes kragkapasitors. Een van hulle is gefokus op die hoogste digtheid van gestoorde energie, en die ander verskaf maksimum krag. Toomen se hoëdigtheidselle bied tans energiedigthede in die reeks van 200–260 Wh/kg, met kragdigthede wat wissel van 300–500 W/kg. Hoë uitsetkragelemente word verteenwoordig deur monsters met 'n energiedigtheid van 80–100 Wh/kg met 'n drywingsdigtheid van ongeveer 1500 W/kg en met 'n hoogtepunt van tot 5000 W/kg.
In vergelyking bied Maxwell se huidige DuraBlue-superkapasitors baie laer energiedigthede van 8–10 Wh/kg, maar baie hoë drywingsdigthede van ongeveer 12 000–14 000 W/kg. Aan die ander kant bied 'n goeie litiumioonbattery 'n energiebergingsdigtheid van 150–250 Wh/kg, en 'n kragdigtheid in die omgewing van 250–350 Wh/kg. Dit is maklik om te sien dat Toomen-kragkapasitors die hoogste energiebergingsdigtheid by 'n matige drywingsdigtheid vir superkapasitors verskaf en die hoogste drywingsdigtheid by die limiet van energiebergingsdigtheid in litiumioonbatterye.
Boonop kan Toomen-kragkapasitors werk in temperature wat wissel van -50ºC tot 45ºC sonder verhitting- of verkoelingsbeskerming. Vir motorbatterye is dit 'n belangrike voordeel, want hulle sal geen termiese beskerming of beheerelektronika benodig nie, wat beteken dat hulle 'n bietjie meer sal bespaar op die koste en gewig van die kragsubstelsel.
Bron: 3dnews.ru