De Chinezen hebben stroomcondensatoren ontwikkeld die het idee van elektrische voertuigen kunnen veranderen

Vrijwel onbekend in het Westen heeft het Chinese bedrijf Toomen New Energy uit Shenzhen technologie kunnen ontwikkelen voor de productie van stroomcondensatoren, die een compromis zouden kunnen worden tussen supercondensatoren en lithium-ionbatterijen. De ontwikkeling bleek onverwacht uniek, zelfs voor geavanceerde Europese ingenieurs en wetenschappers.

In Europa partner van Toomen New Energy werd een kleine Belgische startup Kurt.Energie. Het hoofd van de startup, Eric Verhulst, ontdekte de kleine stand van Toomen New Energy op de Hannover Messe in Duitsland in 2018, toen hij keek naar veelbelovende batterijtechnologieën voor energiecentrales voor elektrische voertuigen. De geteste Toomen-vermogenscondensatoren overtroffen alle stoutste dromen van de ingenieur. In die tijd waren hun kenmerken 20 keer groter dan die van vergelijkbare Maxwell-producten. Er was iets om verbaasd over te zijn!

Structureel gezien zijn Toomen-vermogenscondensatoren een element voor het opslaan van elektrische lading zonder een chemische reactie, zoals grofweg gebeurt in een supercondensator. De ene "actieve kool"-elektrode is gemaakt van grafeen en de andere "is gebaseerd op een lithiumverbinding, maar vergeleken met lithium-ionbatterijen is er geen actief lithium."

Wanneer ze worden vervaardigd, zijn dergelijke bronnen voor energieopslag duurder dan klassieke lithium-ionbronnen, maar in termen van dollars per kilowatt per cyclus (lading) zijn ze goedkoper. Vanwege het hoge uitgangsvermogen kunnen vermogenscondensatoren ook in hybride energiecentrales van auto's worden gebruikt als bufferoplossing, waardoor brandstof wordt bespaard en zeer snel wordt opgeladen - binnen enkele minuten.

Toomen vermogenscondensatoren bevatten geen elektrolyt. In plaats daarvan bevatten de elementen wat vulmiddel voor ladingsoverdracht. Dit ontwerp vormt geen bedreiging voor het milieu als de schaal scheurt en is niet brandbaar.

Toomen produceert momenteel twee soorten vermogenscondensatoren. Eén ervan is gericht op de hoogste dichtheid van opgeslagen energie, en de andere levert maximaal vermogen. De cellen met hoge dichtheid van Toomen bieden momenteel energiedichtheden in het bereik van 200–260 Wh/kg, met vermogensdichtheden variërend van 300–500 W/kg. Elementen met een hoog uitgangsvermogen worden weergegeven door monsters met een energiedichtheid van 80–100 Wh/kg met een vermogensdichtheid van ongeveer 1500 W/kg en met een piek tot 5000 W/kg.

Ter vergelijking: de huidige DuraBlue-supercondensatoren van Maxwell bieden een veel lagere energiedichtheid van 8–10 Wh/kg, maar een zeer hoge vermogensdichtheid van ongeveer 12–000 W/kg. Aan de andere kant biedt een goede lithium-ionbatterij een energieopslagdichtheid van 14–000 Wh/kg, en een vermogensdichtheid in de buurt van 150–250 Wh/kg. Het is gemakkelijk in te zien dat de vermogenscondensatoren van Toomen de hoogste energieopslagdichtheid bieden bij een gematigde vermogensdichtheid voor supercondensatoren en de hoogste vermogensdichtheid bij de limiet van de energieopslagdichtheid in lithium-ionbatterijen.

Bovendien kunnen de vermogenscondensatoren van Toomen werken bij temperaturen van -50ºC tot 45ºC zonder bescherming tegen verwarming of koeling. Voor autoaccu's is dit een belangrijk voordeel, omdat ze geen thermische beveiliging of besturingselektronica nodig hebben, wat betekent dat ze nog wat meer zullen besparen op de kosten en het gewicht van het stroomsubsysteem.

Bron: 3dnews.ru