Næsten ukendt i Vesten har det kinesiske firma Toomen New Energy fra Shenzhen været i stand til at udvikle teknologi til produktion af strømkondensatorer, som kan blive et kompromis mellem superkondensatorer og lithium-ion-batterier. Udviklingen viste sig at være uventet unik selv for sofistikerede europæiske ingeniører og videnskabsmænd.
I Europa, partner for Toomen New Energy Kurt.Energi. Lederen af opstarten, Eric Verhulst, opdagede Toomen New Energys lille stand på Hannover Messe-udstillingen i Tyskland tilbage i 2018, da han kiggede på lovende batteriteknologier til el-bilkraftværker. De testede Toomen-effektkondensatorer overgik alle ingeniørens vildeste drømme. På det tidspunkt var deres egenskaber 20 gange større end tilsvarende Maxwell-produkter. Der var noget at blive overrasket over!
Strukturelt er Toomen-strømkondensatorer et element i lagring af elektrisk ladning uden en kemisk reaktion, som det groft sagt sker i en superkondensator. Den ene "aktiveret kul"-elektrode er lavet af grafen, og den anden "er baseret på en lithiumforbindelse, men sammenlignet med lithium-ion-batterier er der ikke noget aktivt lithium."
Når de fremstilles, er sådanne energilagringskilder dyrere end klassiske lithium-ion, men i form af dollars pr. kilowatt pr. cyklus (afgift) er de billigere. På grund af den høje udgangseffekt kan strømkondensatorer også bruges i hybridkraftværker i biler som en bufferløsning, hvilket vil spare brændstof og oplades meget hurtigt - i løbet af få minutter.
Toomen strømkondensatorer har ikke elektrolyt. I stedet indeholder elementerne noget fyldstof til ladningsoverførsel. Dette design udgør ikke en trussel mod miljøet, hvis skallen brister og er ikke-brændbar.
Toomen producerer i øjeblikket to typer strømkondensatorer. En af dem er fokuseret på den højeste tæthed af lagret energi, og den anden giver maksimal effekt. Toomens højdensitetsceller tilbyder i øjeblikket energitætheder i intervallet 200-260 Wh/kg, med effekttætheder på 300-500 W/kg. Højeffekteffektelementer er repræsenteret af prøver med en energitæthed på 80-100 Wh/kg med en effekttæthed på omkring 1500 W/kg og topper på op til 5000 W/kg.
Til sammenligning tilbyder Maxwells nuværende DuraBlue-superkondensatorer meget lavere energitætheder på 8-10 Wh/kg, men meget høje effekttætheder på omkring 12-000 W/kg. På den anden side tilbyder et godt lithium-ion-batteri en energilagringstæthed på 14-000 Wh/kg og en effekttæthed i området 150-250 Wh/kg. Det er let at se, at Toomen-strømkondensatorer giver den højeste energilagringstæthed ved en moderat effekttæthed for superkondensatorer og den højeste effekttæthed ved grænsen for energilagringstæthed i lithium-ion-batterier.
Derudover kan Toomen-strømkondensatorer fungere i temperaturer fra -50ºC til 45ºC uden varme- eller afkølingsbeskyttelse. For bilbatterier er dette en vigtig fordel, fordi de ikke kræver nogen termisk beskyttelse eller kontrolelektronik, hvilket betyder, at de vil spare noget mere på omkostningerne og vægten af strømundersystemet.
Kilde: 3dnews.ru