تقریباً در غرب ناشناخته است، شرکت چینی Toomen New Energy از شنژن توانسته است فناوری تولید خازن های قدرت را توسعه دهد که می تواند به مصالحه ای بین ابرخازن ها و باتری های لیتیوم یون تبدیل شود. این توسعه حتی برای مهندسان و دانشمندان پیشرفته اروپایی به طور غیرمنتظره ای منحصر به فرد بود.
در اروپا، شریک Toomen New Energy کورت.انرژی. رئیس این استارت آپ، اریک ورهولست، در سال 2018، زمانی که به دنبال فناوری باتری امیدوارکننده برای نیروگاه های خودروهای الکتریکی بود، غرفه کوچک Toomen New Energy را در نمایشگاه Hannover Messe در آلمان کشف کرد. خازن های قدرت Toomen آزمایش شده از تمام رویاهای این مهندس فراتر رفت. در آن زمان، ویژگی های آنها 20 برابر بیشتر از محصولات مشابه ماکسول بود. چیزی برای تعجب وجود داشت!
از نظر ساختاری، خازن های قدرت تومن عنصری برای ذخیره بار الکتریکی بدون واکنش شیمیایی هستند، همانطور که تقریباً در یک ابرخازن اتفاق می افتد. یکی از الکترودهای "کربن فعال" از گرافن ساخته شده است و دیگری "بر پایه ترکیب لیتیومی ساخته شده است، اما در مقایسه با باتری های لیتیوم یونی، لیتیوم فعالی وجود ندارد."
چنین منابع ذخیره‌سازی انرژی در هنگام تولید گران‌تر از لیتیوم یون‌های کلاسیک هستند، اما از نظر دلار در هر کیلووات در هر چرخه (شارژ)، ارزان‌تر هستند. همچنین با توجه به توان خروجی بالا می توان از خازن های قدرت در نیروگاه های هیبریدی خودروها به عنوان محلول بافر استفاده کرد که باعث صرفه جویی در مصرف سوخت می شود و در عرض چند دقیقه بسیار سریع شارژ می شود.
خازن های پاور تومن الکترولیت ندارند. در عوض، عناصر حاوی مقداری پرکننده برای انتقال شارژ هستند. این طرح در صورت پارگی پوسته و غیر قابل اشتعال بودن آن، محیط زیست را تهدید نمی کند.
تومن در حال حاضر دو نوع خازن قدرت تولید می کند. یکی از آنها روی بالاترین چگالی انرژی ذخیره شده متمرکز است و دیگری حداکثر توان را ارائه می دهد. سلول‌های با چگالی بالا تومن در حال حاضر چگالی انرژی در محدوده 200 تا 260 وات بر کیلوگرم، با چگالی توان بین 300 تا 500 وات بر کیلوگرم ارائه می‌دهند. عناصر توان خروجی بالا با نمونه هایی با چگالی انرژی 80 تا 100 وات بر کیلوگرم با چگالی توان حدود 1500 وات بر کیلوگرم و حداکثر تا 5000 وات بر کیلوگرم نشان داده می شوند.
در مقایسه، ابرخازن‌های DuraBlue فعلی ماکسول چگالی انرژی بسیار پایین‌تری بین 8 تا 10 وات بر کیلوگرم، اما چگالی توان بسیار بالا در حدود 12 تا 000 وات بر کیلوگرم ارائه می‌دهند. از طرف دیگر، یک باتری لیتیوم یون خوب، چگالی ذخیره انرژی 14-000 Wh/kg و چگالی توان در منطقه 150-250 Wh/kg را ارائه می دهد. به راحتی می توان دریافت که خازن های قدرت Toomen بالاترین چگالی ذخیره انرژی را در چگالی توان متوسط برای ابرخازن ها و بالاترین چگالی توان را در حد چگالی ذخیره انرژی در باتری های لیتیوم یون ارائه می دهند.
علاوه بر این، خازن های قدرت Toomen می توانند در دماهای بین -50 درجه سانتیگراد تا 45 درجه سانتیگراد بدون حفاظت گرمایش یا سرمایش کار کنند. برای باتری های خودرو، این یک مزیت مهم است، زیرا آنها به هیچ گونه حفاظت حرارتی یا کنترل الکترونیکی نیاز ندارند، به این معنی که مقداری بیشتر در هزینه و وزن زیرسیستم قدرت صرفه جویی می کنند.
منبع: 3dnews.ru