Quase desconhecida no Ocidente, a empresa chinesa Toomen New Energy, de Shenzhen, conseguiu desenvolver tecnologia para a produção de condensadores de potência, o que poderá tornar-se um compromisso entre supercapacitores e baterias de iões de lítio. O desenvolvimento revelou-se inesperadamente único, mesmo para engenheiros e cientistas europeus sofisticados.
Na Europa, parceira da Toomen New Energy Kurt.Energia. O chefe da startup, Eric Verhulst, descobriu o pequeno estande da Toomen New Energy na exposição Hannover Messe, na Alemanha, em 2018, quando procurava tecnologias promissoras de baterias para usinas de veículos elétricos. Os capacitores de potência Toomen testados superaram todos os sonhos mais loucos do engenheiro. Naquela época, suas características eram 20 vezes maiores que as de produtos similares da Maxwell. Havia algo para se surpreender!
Estruturalmente, os capacitores de potência Toomen são um elemento de armazenamento de carga elétrica sem reação química, como acontece aproximadamente em um supercapacitor. Um eletrodo de “carvão ativado” é feito de grafeno e o outro “é baseado em um composto de lítio, mas comparado às baterias de íon-lítio não existe lítio ativo”.
Quando fabricadas, essas fontes de armazenamento de energia são mais caras do que as clássicas de íons de lítio, mas em termos de dólar por quilowatt por ciclo (carga), são mais baratas. Além disso, devido à alta potência de saída, os capacitores de potência podem ser usados em usinas híbridas de automóveis como uma solução tampão, o que economizará combustível e será carregado muito rapidamente - em questão de minutos.
Os capacitores de potência Toomen não possuem eletrólito. Em vez disso, os elementos contêm algum preenchimento para transferência de carga. Este projeto não representa uma ameaça ao meio ambiente se o invólucro se romper e não for inflamável.
A Toomen produz atualmente dois tipos de capacitores de potência. Um deles está focado na maior densidade de energia armazenada e o outro fornece potência máxima. As células de alta densidade da Toomen oferecem atualmente densidades de energia na faixa de 200–260 Wh/kg, com densidades de potência variando de 300–500 W/kg. Elementos de alta potência de saída são representados por amostras com densidade de energia de 80–100 Wh/kg com densidade de potência de cerca de 1500 W/kg e pico de até 5000 W/kg.
Em comparação, os atuais supercapacitores DuraBlue da Maxwell oferecem densidades de energia muito mais baixas, de 8 a 10 Wh/kg, mas densidades de potência muito altas, de cerca de 12 a 000 W/kg. Por outro lado, uma boa bateria de íons de lítio oferece uma densidade de armazenamento de energia de 14–000 Wh/kg e uma densidade de potência na região de 150–250 Wh/kg. É fácil ver que os capacitores de potência Toomen fornecem a maior densidade de armazenamento de energia em uma densidade de potência moderada para supercapacitores e a maior densidade de potência no limite da densidade de armazenamento de energia em baterias de íons de lítio.
Além disso, os capacitores de potência Toomen podem operar em temperaturas que variam de -50ºC a 45ºC sem proteção de aquecimento ou resfriamento. Para baterias de automóveis, esta é uma vantagem importante, pois não necessitarão de nenhuma proteção térmica ou eletrônica de controle, o que significa que economizarão um pouco mais no custo e no peso do subsistema de potência.
Fonte: 3dnews.ru