Nyugaton szinte ismeretlen, a kínai Toomen New Energy Shenzhen cégnek sikerült olyan teljesítménykondenzátorok gyártására alkalmas technológiát kifejlesztenie, amely kompromisszummá válhat a szuperkondenzátorok és a lítium-ion akkumulátorok között. A fejlesztés még a kifinomult európai mérnökök és tudósok számára is váratlanul egyedülállónak bizonyult.
Európában a Toomen New Energy partnere Kurt.Energia. A startup vezetője, Eric Verhulst még 2018-ban fedezte fel a Toomen New Energy kis standját a németországi Hannover Messe kiállításon, amikor ígéretes akkumulátortechnológiákat vizsgált elektromos járművek erőművek számára. A tesztelt Toomen teljesítménykondenzátorok felülmúlták a mérnök legmerészebb álmát. Akkoriban a jellemzőik 20-szor nagyobbak voltak, mint a hasonló Maxwell termékeké. Volt min csodálkozni!
Szerkezetileg a Toomen teljesítménykondenzátorok az elektromos töltés kémiai reakció nélküli tárolásának elemei, ahogy ez nagyjából a szuperkondenzátoroknál történik. Az egyik "aktív szén" elektróda grafénből, a másik "lítiumvegyületen alapul, de a lítium-ion akkumulátorokhoz képest nincs aktív lítium".
Gyártva az ilyen energiatároló források drágábbak, mint a klasszikus lítium-ionosak, de dollár/kilowatt per ciklus (töltés) tekintetében olcsóbbak. A nagy kimenő teljesítménynek köszönhetően a teljesítménykondenzátorok autók hibrid erőműveiben is használhatók puffermegoldásként, amely üzemanyag-megtakarítást eredményez, és nagyon gyorsan - percek alatt - feltöltődik.
A Toomen teljesítménykondenzátorok nem rendelkeznek elektrolittal. Ehelyett az elemek tartalmaznak valamilyen töltőanyagot a töltésátvitelhez. Ez a kialakítás nem jelent veszélyt a környezetre, ha a héj felszakad, és nem gyúlékony.
A Toomen jelenleg kétféle teljesítménykondenzátort gyárt. Az egyik a tárolt energia legnagyobb sűrűségére összpontosít, a másik pedig maximális teljesítményt biztosít. A Toomen nagysűrűségű cellái jelenleg 200–260 Wh/kg energiasűrűséget kínálnak, 300–500 W/kg teljesítménysűrűséggel. A nagy teljesítményű elemeket 80–100 Wh/kg energiasűrűségű, körülbelül 1500 W/kg teljesítménysűrűségű, 5000 W/kg-os csúcsértékkel rendelkező minták képviselik.
Összehasonlításképpen, a Maxwell jelenlegi DuraBlue szuperkondenzátorai sokkal alacsonyabb, 8–10 Wh/kg energiasűrűséget kínálnak, de nagyon magas, 12 000–14 000 W/kg körüli teljesítménysűrűséget kínálnak. Ezzel szemben egy jó lítium-ion akkumulátor 150-250 Wh/kg energiatárolási sűrűséget és 250-350 Wh/kg közötti teljesítménysűrűséget kínál. Könnyen belátható, hogy a Toomen teljesítménykondenzátorok biztosítják a legnagyobb energiatároló sűrűséget mérsékelt teljesítménysűrűség mellett a szuperkondenzátorok számára, és a legnagyobb teljesítménysűrűséget az energiatárolási sűrűség határán a lítium-ion akkumulátorokban.
Ezenkívül a Toomen teljesítménykondenzátorok -50ºC és 45ºC közötti hőmérsékleten működnek fűtés- vagy hűtésvédelem nélkül. Az autóakkumulátorok esetében ez fontos előny, mert nem igényelnek hővédelmet vagy vezérlőelektronikát, ami azt jelenti, hogy az energia alrendszer költségén és súlyán is többet spórolnak.
Forrás: 3dnews.ru