Na Západe takmer neznáma čínska spoločnosť Toomen New Energy zo Šen-čenu dokázala vyvinúť technológiu na výrobu výkonových kondenzátorov, ktoré by sa mohli stať kompromisom medzi superkondenzátormi a lítium-iónovými batériami. Vývoj sa ukázal byť nečakane jedinečným aj pre sofistikovaných európskych inžinierov a vedcov.
V Európe, partner Toomen New Energy Kurt.Energy. Šéf startupu Eric Verhulst objavil malý stánok Toomen New Energy na výstave Hannover Messe v Nemecku už v roku 2018, keď sa zaoberal perspektívnymi batériovými technológiami pre elektrárne na elektrické vozidlá. Testované výkonové kondenzátory Toomen prekonali všetky inžinierove najdivokejšie sny. V tom čase boli ich vlastnosti 20-krát väčšie ako vlastnosti podobných produktov Maxwell. Bolo sa čím čudovať!
Štrukturálne sú výkonové kondenzátory Toomen prvkom ukladania elektrického náboja bez chemickej reakcie, ako sa to zhruba deje v superkondenzátore. Jedna elektróda s "aktívnym uhlím" je vyrobená z grafénu a druhá "je založená na lítiovej zlúčenine, ale v porovnaní s lítium-iónovými batériami nie je aktívne lítium."
Pri výrobe sú takéto zdroje akumulácie energie drahšie ako klasické lítium-iónové, no v prepočte na dolár za kilowatt na cyklus (nabitie) sú lacnejšie. Vďaka vysokému výstupnému výkonu je možné výkonové kondenzátory použiť aj v hybridných elektrárňach automobilov ako vyrovnávacie riešenie, ktoré šetrí palivo a nabíja sa veľmi rýchlo - v priebehu niekoľkých minút.
Výkonové kondenzátory Toomen neobsahujú elektrolyt. Namiesto toho prvky obsahujú nejaké plnivo na prenos náboja. Tento dizajn nepredstavuje hrozbu pre životné prostredie, ak sa plášť roztrhne a je nehorľavý.
Toomen v súčasnosti vyrába dva typy výkonových kondenzátorov. Jeden z nich je zameraný na najvyššiu hustotu uloženej energie a druhý poskytuje maximálny výkon. Články Toomen s vysokou hustotou v súčasnosti ponúkajú hustotu energie v rozsahu 200 – 260 Wh/kg s hustotou výkonu v rozsahu 300 – 500 W/kg. Prvky vysokého výkonu predstavujú vzorky s hustotou energie 80–100 Wh/kg s hustotou výkonu okolo 1500 W/kg a vrcholom až 5000 W/kg.
Na porovnanie, súčasné superkondenzátory DuraBlue od Maxwell ponúkajú oveľa nižšie hustoty energie 8–10 Wh/kg, ale veľmi vysoké hustoty výkonu okolo 12 000–14 000 W/kg. Na druhej strane dobrá lítium-iónová batéria ponúka hustotu akumulácie energie 150 – 250 Wh/kg a hustotu výkonu v oblasti 250 – 350 Wh/kg. Je ľahké vidieť, že výkonové kondenzátory Toomen poskytujú najvyššiu hustotu ukladania energie pri strednej hustote výkonu pre superkondenzátory a najvyššiu hustotu výkonu na hranici hustoty ukladania energie v lítium-iónových batériách.
Okrem toho môžu výkonové kondenzátory Toomen pracovať pri teplotách od -50ºC do 45ºC bez ochrany proti vykurovaniu alebo chladeniu. Pre autobatérie je to dôležitá výhoda, pretože nevyžadujú žiadnu tepelnú ochranu ani riadiacu elektroniku, čo znamená, že ešte ušetria náklady a hmotnosť napájacieho subsystému.
Zdroj: 3dnews.ru