Na Západě téměř neznámá čínská společnost Toomen New Energy ze Shenzhenu dokázala vyvinout technologii pro výrobu výkonových kondenzátorů, které by se mohly stát kompromisem mezi superkondenzátory a lithium-iontovými bateriemi. Vývoj se ukázal být nečekaně unikátním i pro sofistikované evropské inženýry a vědce.
V Evropě, partner Toomen New Energy Kurt.Energy. Šéf startupu Eric Verhulst objevil malý stánek Toomen New Energy na výstavě Hannover Messe v Německu již v roce 2018, když se zabýval slibnými bateriovými technologiemi pro elektrárny na elektromobily. Testované výkonové kondenzátory Toomen překonaly všechny inženýrovy nejdivočejší sny. V té době byly jejich vlastnosti 20krát vyšší než u podobných produktů Maxwell. Bylo se čemu divit!
Strukturálně jsou výkonové kondenzátory Toomen prvkem ukládání elektrického náboje bez chemické reakce, jak se to zhruba děje v superkondenzátoru. Jedna elektroda s "aktivním uhlím" je vyrobena z grafenu a druhá "je založena na sloučenině lithia, ale ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi není aktivní lithium."
Při výrobě jsou takové zdroje akumulace energie dražší než klasické lithium-iontové, ale v přepočtu na dolar za kilowatt na cyklus (nabití) jsou levnější. Také díky vysokému výstupnímu výkonu lze výkonové kondenzátory použít v hybridních elektrárnách automobilů jako vyrovnávací řešení, které šetří palivo a bude nabíjeno velmi rychle - během několika minut.
Výkonové kondenzátory Toomen neobsahují elektrolyt. Místo toho prvky obsahují nějaké plnivo pro přenos náboje. Tato konstrukce nepředstavuje hrozbu pro životní prostředí, pokud plášť praskne a je nehořlavý.
Toomen v současnosti vyrábí dva typy výkonových kondenzátorů. Jeden z nich je zaměřen na nejvyšší hustotu uložené energie a druhý poskytuje maximální výkon. Články Toomen s vysokou hustotou v současnosti nabízejí hustotu energie v rozmezí 200–260 Wh/kg s hustotou výkonu v rozmezí 300–500 W/kg. Prvky vysokého výkonu představují vzorky s hustotou energie 80–100 Wh/kg s hustotou výkonu asi 1500 W/kg a vrcholící až 5000 W/kg.
Pro srovnání, současné superkondenzátory DuraBlue společnosti Maxwell nabízejí mnohem nižší hustotu energie 8–10 Wh/kg, ale velmi vysoké hustoty výkonu kolem 12 000–14 000 W/kg. Na druhou stranu dobrá lithium-iontová baterie nabízí hustotu akumulace energie 150–250 Wh/kg a hustotu výkonu v oblasti 250–350 Wh/kg. Je snadné vidět, že výkonové kondenzátory Toomen poskytují nejvyšší hustotu ukládání energie při střední hustotě výkonu pro superkondenzátory a nejvyšší hustotu výkonu na hranici hustoty ukládání energie v lithium-iontových bateriích.
Kromě toho mohou výkonové kondenzátory Toomen pracovat při teplotách v rozmezí od -50ºC do 45ºC bez ochrany proti zahřívání nebo chlazení. U autobaterií je to důležitá výhoda, protože nebudou vyžadovat žádnou tepelnou ochranu ani řídicí elektroniku, což znamená, že ušetří ještě něco na ceně a hmotnosti napájecího subsystému.
Zdroj: 3dnews.ru