تمكنت شركة Toomen New Energy الصينية من شنتشن، وهي شركة غير معروفة تقريبًا في الغرب، من تطوير تكنولوجيا لإنتاج مكثفات الطاقة، والتي يمكن أن تصبح حلاً وسطًا بين المكثفات الفائقة وبطاريات الليثيوم أيون. تبين أن هذا التطور كان فريدًا بشكل غير متوقع حتى بالنسبة للمهندسين والعلماء الأوروبيين المتطورين.
في أوروبا، شريك Toomen New Energy كورت. الطاقة. اكتشف رئيس الشركة الناشئة، إريك فيرهولست، الجناح الصغير لشركة Toomen New Energy في معرض هانوفر ميسي في ألمانيا في عام 2018، عندما كان يبحث عن تقنيات البطاريات الواعدة لمحطات توليد الطاقة بالمركبات الكهربائية. لقد تجاوزت مكثفات الطاقة Toomen التي تم اختبارها كل أحلام المهندس. وفي ذلك الوقت، كانت خصائصها أكبر 20 مرة من منتجات ماكسويل المماثلة. كان هناك شيء يفاجأ به!
من الناحية الهيكلية، تعد مكثفات الطاقة Toomen عنصرًا لتخزين الشحنة الكهربائية دون تفاعل كيميائي، كما يحدث تقريبًا في المكثف الفائق. يتكون أحد قطبي "الكربون المنشط" من الجرافين، والآخر "يعتمد على مركب الليثيوم، ولكن بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون لا يوجد ليثيوم نشط".
عند تصنيعها، تكون مصادر تخزين الطاقة هذه أكثر تكلفة من مصادر أيونات الليثيوم الكلاسيكية، ولكن من حيث الدولار لكل كيلووات لكل دورة (شحن)، فهي أرخص. أيضًا، نظرًا لقوة الخرج العالية، يمكن استخدام مكثفات الطاقة في محطات توليد الطاقة الهجينة للسيارات كحل عازل، مما سيوفر الوقود، وسيتم شحنه بسرعة كبيرة - في غضون دقائق.
مكثفات الطاقة Toomen لا تحتوي على المنحل بالكهرباء. بدلا من ذلك، تحتوي العناصر على بعض الحشو لنقل الشحنة. ولا يشكل هذا التصميم خطراً على البيئة إذا تمزقت القشرة وكانت غير قابلة للاشتعال.
تنتج شركة Toomen حاليًا نوعين من مكثفات الطاقة. يركز أحدهما على أعلى كثافة للطاقة المخزنة، والآخر يوفر أقصى قدر من الطاقة. توفر خلايا Toomen عالية الكثافة حاليًا كثافات طاقة تتراوح بين 200-260 واط ساعة/كجم، مع كثافة طاقة تتراوح بين 300-500 واط/كجم. يتم تمثيل عناصر الطاقة ذات الخرج العالي بعينات ذات كثافة طاقة تبلغ 80-100 واط ساعة/كجم مع كثافة طاقة تبلغ حوالي 1500 واط/كجم وتبلغ ذروتها عند 5000 واط/كجم.
بالمقارنة، توفر مكثفات DuraBlue الفائقة الحالية من ماكسويل كثافات طاقة أقل بكثير تبلغ 8-10 واط ساعة/كجم، ولكن كثافات طاقة عالية جدًا تبلغ حوالي 12-000 واط/كجم. من ناحية أخرى، توفر بطارية الليثيوم أيون الجيدة كثافة تخزين طاقة تبلغ 14-000 واط ساعة/كجم، وكثافة طاقة في المنطقة تتراوح بين 150-250 واط ساعة/كجم. من السهل أن نرى أن مكثفات الطاقة Toomen توفر أعلى كثافة لتخزين الطاقة عند كثافة طاقة معتدلة للمكثفات الفائقة وأعلى كثافة طاقة عند حد كثافة تخزين الطاقة في بطاريات الليثيوم أيون.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تعمل مكثفات الطاقة Toomen في درجات حرارة تتراوح من -50 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية دون حماية من التسخين أو التبريد. بالنسبة لبطاريات السيارات، تعد هذه ميزة مهمة، لأنها لن تتطلب أي حماية حرارية أو إلكترونيات تحكم، مما يعني أنها ستوفر المزيد من تكلفة ووزن نظام الطاقة الفرعي.
المصدر: 3dnews.ru