Na zapadu gotovo nepoznata kineska tvrtka Toomen New Energy iz Shenzhena uspjela je razviti tehnologiju za proizvodnju energetskih kondenzatora, koja bi mogla postati kompromis između superkondenzatora i litij-ionskih baterija. Pokazalo se da je razvoj neočekivano jedinstven čak i za sofisticirane europske inženjere i znanstvenike.
U Europi, partner Toomen New Energy Kurt.Energija. Voditelj startupa, Eric Verhulst, otkrio je mali štand Toomen New Energy na izložbi Hannover Messe u Njemačkoj još 2018., kada je promatrao obećavajuće tehnologije baterija za elektrane za električna vozila. Ispitani Toomen kondenzatori snage premašili su sve najluđe snove inženjera. Tada su njihove karakteristike bile 20 puta veće od sličnih Maxwellovih proizvoda. Imalo se čemu iznenaditi!
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 "temelji se na spoju litija, ali u usporedbi s litij-ionskim baterijama nema aktivnog litija."
U proizvodnji su takvi izvori energije skuplji od klasičnih litij-ionskih, ali u dolarima po kilovatu po ciklusu (punjenju) su jeftiniji. Također, zbog velike izlazne snage, kondenzatori snage mogu se koristiti u hibridnim elektranama automobila kao međuspremnik, čime će se uštedjeti gorivo, a puniti će se vrlo brzo - za nekoliko minuta.
Toomen energetski kondenzatori nemaju elektrolit. Umjesto toga, elementi sadrže nešto punila za prijenos naboja. Ovaj dizajn ne predstavlja opasnost za okoliš ako školjka pukne i nije zapaljiv.
Toomen trenutno proizvodi dvije vrste energetskih kondenzatora. Jedan od njih je usmjeren na najveću gustoću pohranjene energije, a drugi daje maksimalnu snagu. Toomenove ćelije visoke gustoće trenutno nude gustoću energije u rasponu od 200-260 Wh/kg, s gustoćom snage u rasponu od 300-500 W/kg. Elementi visoke izlazne snage predstavljeni su uzorcima s gustoćom energije od 80-100 Wh/kg s gustoćom snage od oko 1500 W/kg i vršnom snagom do 5000 W/kg.
Za usporedbu, Maxwellovi trenutni DuraBlue superkondenzatori nude mnogo niže gustoće energije od 8-10 Wh/kg, ali vrlo visoke gustoće snage od oko 12-000 W/kg. S druge strane, dobra litij-ionska baterija nudi gustoću skladištenja energije od 14-000 Wh/kg i gustoću snage u području od 150-250 Wh/kg. Lako je vidjeti da Toomen kondenzatori snage pružaju najveću gustoću pohrane energije pri umjerenoj gustoći snage za superkondenzatore i najveću gustoću snage na granici gustoće pohrane energije u litij-ionskim baterijama.
Osim toga, kondenzatori snage Toomen 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 toplinsku zaštitu ili upravljačku elektroniku, što znači da će dodatno uštedjeti na cijeni i težini podsustava napajanja.
Izvor: 3dnews.ru