Gotovo nepoznata na Zapadu, kineska kompanija Toomen New Energy iz Shenzhena uspjela je razviti tehnologiju za proizvodnju energetskih kondenzatora, koji bi mogao postati kompromis između superkondenzatora i litijum-jonskih baterija. Razvoj se pokazao neočekivano jedinstvenim čak i za sofisticirane evropske inženjere i naučnike.
U Evropi, partner Toomen New Energy Kurt.Energy. Šef startupa Eric Verhulst otkrio je mali štand Toomen New Energy na izložbi Hannover Messe u Njemačkoj još 2018. godine, kada je gledao obećavajuće tehnologije baterija za elektrane na električna vozila. Testirani Toomenovi energetski kondenzatori premašili su sve najluđe snove inženjera. Tada su njihove karakteristike bile 20 puta veće od karakteristika sličnih Maxwell proizvoda. Bilo je čemu da se iznenadite!
Strukturno, Toomen energetski kondenzatori su element pohranjivanja električnog naboja bez kemijske reakcije, kao što se otprilike događa u superkondenzatoru. Jedna elektroda "aktivnog ugljena" napravljena je od grafena, a druga "bazira se na litijumskom jedinjenju, ali u poređenju sa litijum-jonskim baterijama nema aktivnog litijuma".
Kada se proizvedu, takvi izvori za skladištenje energije su skuplji od klasičnih litijum-jonskih, ali su u smislu dolara po kilovatu po ciklusu (punjenju) jeftiniji. Također, zbog velike izlazne snage, energetski kondenzatori se mogu koristiti u hibridnim elektranama automobila kao pufersko rješenje, koje će uštedjeti gorivo, a puniće se vrlo brzo - za nekoliko minuta.
Toomen energetski kondenzatori nemaju elektrolit. Umjesto toga, elementi sadrže neki punilac za prijenos naboja. Ovaj dizajn ne predstavlja prijetnju okolišu ako školjka pukne i nije zapaljiva.
Toomen trenutno proizvodi dvije vrste energetskih kondenzatora. Jedan od njih je fokusiran na najveću gustoću uskladištene energije, a drugi daje maksimalnu snagu. Toomenove ćelije visoke gustine trenutno nude gustinu energije u rasponu od 200-260 Wh/kg, sa gustinom snage u rasponu od 300-500 W/kg. Elementi velike izlazne snage predstavljeni su uzorcima sa gustinom energije od 80–100 Wh/kg sa gustinom snage od oko 1500 W/kg i maksimalnom snagom do 5000 W/kg.
Za poređenje, Maxwellovi trenutni DuraBlue superkondenzatori nude mnogo niže gustine energije od 8-10 Wh/kg, ali vrlo velike gustine snage od oko 12-000 W/kg. S druge strane, dobra litijum-jonska baterija nudi gustinu skladištenja energije od 14–000 Wh/kg i gustinu snage u području od 150–250 Wh/kg. Lako je vidjeti da Toomen kondenzatori za napajanje pružaju najveću gustoću skladištenja energije pri umjerenoj gustoći snage za superkondenzatore i najveću gustoću snage na granici gustine skladištenja energije u litijum-jonskim baterijama.
Osim toga, Toomen energetski kondenzatori mogu raditi na temperaturama u rasponu od -50ºC do 45ºC bez zaštite od grijanja ili hlađenja. Za automobilske akumulatore, ovo je važna prednost, jer neće zahtijevati nikakvu termičku zaštitu ili upravljačku elektroniku, što znači da će uštedjeti još na cijeni i težini energetskog podsistema.
izvor: 3dnews.ru