Nesten ukjent i Vesten har det kinesiske selskapet Toomen New Energy fra Shenzhen vært i stand til å utvikle teknologi for produksjon av strømkondensatorer, som kan bli et kompromiss mellom superkondensatorer og litium-ion-batterier. Utviklingen viste seg å være uventet unik selv for sofistikerte europeiske ingeniører og forskere.
I Europa, partner til Toomen New Energy Kurt.Energi. Lederen for oppstarten, Eric Verhulst, oppdaget Toomen New Energys lille stand på Hannover Messe-messen i Tyskland tilbake i 2018, da han så på lovende batteriteknologier for kraftverk for elektriske kjøretøy. Toomen-kraftkondensatorene som ble testet overgikk alle ingeniørens villeste drømmer. På den tiden var egenskapene deres 20 ganger større enn tilsvarende Maxwell-produkter. Det var noe å bli overrasket over!
Strukturelt sett er Toomen-kraftkondensatorer et element for lagring av elektrisk ladning uten en kjemisk reaksjon, slik det omtrent skjer i en superkondensator. En "aktivert karbon"-elektrode er laget av grafen, og den andre "er basert på en litiumforbindelse, men sammenlignet med litiumionbatterier er det ikke noe aktivt litium."
Når de produseres, er slike energilagringskilder dyrere enn klassiske litium-ione, men i form av dollar per kilowatt per syklus (lading) er de billigere. På grunn av den høye utgangseffekten kan kraftkondensatorer også brukes i hybridkraftverk til biler som en bufferløsning, noe som vil spare drivstoff og lades veldig raskt - i løpet av få minutter.
Toomen strømkondensatorer har ikke elektrolytt. I stedet inneholder elementene litt fyllstoff for ladningsoverføring. Denne utformingen utgjør ikke en trussel mot miljøet hvis skallet sprekker og er ikke-brennbart.
Toomen produserer i dag to typer strømkondensatorer. En av dem er fokusert på den høyeste tettheten av lagret energi, og den andre gir maksimal kraft. Toomens høytetthetsceller tilbyr for tiden energitettheter i området 200–260 Wh/kg, med effekttettheter som varierer fra 300–500 W/kg. Høyeffektseffektelementer er representert av prøver med en energitetthet på 80–100 Wh/kg med en effekttetthet på ca. 1500 W/kg og topper på opptil 5000 W/kg.
Til sammenligning tilbyr Maxwells nåværende DuraBlue-superkondensatorer mye lavere energitettheter på 8–10 Wh/kg, men svært høye effekttettheter på rundt 12–000 W/kg. På den annen side tilbyr et godt litiumionbatteri en energilagringstetthet på 14–000 Wh/kg, og en effekttetthet i området 150–250 Wh/kg. Det er lett å se at Toomen-strømkondensatorer gir den høyeste energilagringstettheten ved en moderat effekttetthet for superkondensatorer og den høyeste effekttettheten ved grensen for energilagringstetthet i litium-ion-batterier.
I tillegg kan Toomen strømkondensatorer fungere i temperaturer fra -50ºC til 45ºC uten varme- eller kjølebeskyttelse. For bilbatterier er dette en viktig fordel, fordi de ikke vil kreve noen termisk beskyttelse eller kontrollelektronikk, noe som betyr at de vil spare litt mer på kostnadene og vekten til kraftundersystemet.
Kilde: 3dnews.ru